导读:本文包含了动力学机理模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:机车传动系统,齿轮啮合系统,滚动轴承,车轮
动力学机理模型论文文献综述
杨柳[1]（2019）在《基于机车传动系统动力学模型的故障机理与诊断方法研究》一文中研究指出近年来,机车运行速度的不断提高,对机车的运行安全性和稳定性提出了更高的要求。在长期服役过程中,受复杂轮轨激励的影响,机车轴箱轴承、齿轮、车轮等关键零部件极易出现剥落、点蚀等故障,故障发展的早期阶段,由故障引起的齿轮及轴承的振动响应十分微弱,淹没在复杂的轮轨干扰噪声下,故障特征的提取非常困难。因此,本文首先考虑了轴承-齿轮-轮对的相互作用,建立了机车传动系统有限元动力学模型。然后,针对轴承-齿轮-轮对关键零部件的不同故障,分析了该系统的振动响应特征及其故障产生机理。最后,研究了复杂强干扰下机车故障信号的特征提取方法,提出了一套行之有效的方法。本文主要研究内容包括:1、考虑了轴承-齿轮-车轮的耦合关系,建立了机车传动系统有限元动力学模型,研究了系统在不同转速条件下的固有频率及模态响应特征。同时,考虑了车轮蠕滑力对系统响应的影响,利用增量迭代法,求解了机车传动系统有限单元振动响应,建立的机车传动系统动力学模型可以用于研究轴承-齿轮-车轮故障响应机理的正问题。2、基于机车传动系统动力学模型,分别构建了齿轮、轴承和车轮在不同局部表面故障下的齿轮时变啮合刚度表征方程、轴承接触力表征方程和车轮接触力表征方程。然后,将方程嵌入机车传动系统动力学模型中,研究不同故障下,系统动力学响应特征及动力传递规律。同时,研究了复合故障下系统的响应特征。3、为了探究系统出现微弱故障的动力学特征,研究了齿轮、轴承故障动力学响应机理及其影响因素。通过简化机车传动系统轴承、齿轮、车轮节点模型,求解出了模型的解析解。针对齿轮节点模型,研究了齿轮参激振动系统稳态响应解及不平衡力下系统响应特征。针对轴承节点故障,分析不同故障尺寸、轮轨力与轴承间隙等因素对轴承故障微弱响应的影响。所提出的相对瞬态解,能够有效表征轴承故障引起的系统响应微弱变化。最后,研究了车轮故障时齿轮、轴承故障的响应特征及系统能量分布特征。4、机车受复杂轮轨激励的影响,轴承故障特征容易被淹没且难以提取。针对这一问题,研究了机车传动系统轴承微弱故障信号的特征提取方法。通过系统动力学模型,分析故障信号共振响应特征及噪声干扰产生的来源。然后,通过时域自相关处理和基于频域相关峭度的包络解调方法,优化小波滤波中心频带及带宽方法,提取强干扰下故障信号特征。最后,通过在DF4B走行部实验台上开展的一系列试验,验证了该方法的有效性。5、研究了复杂干扰下复合故障特征的提取方法,提出了平方包络谱的频域相关核值方法。利用复合故障仿真信号,分析周期故障特征的表示方法。通过传统的频域相关峭度谱图法,无法识别出强干扰下重复性故障冲击的特征。而通过应用频域相关核值方法可以定量地刻画出信号的平方包络谱的幅值,即以频域相关核值生成谱图,能够自适应地识别最优频带范围,解调出单一故障特征。仿真与试验分析结果表明,该方法可以有效地克服多种复杂干扰的影响,准确提取故障特征信号。论文中所建立的机车传动系统有限元非线性动力学模型,开展的关键零部件局部故障下动力学振动响应特性及响应机理研究,以及所提出的系统微弱故障诊断方法,对推动机车传动系统的故障机理研究和故障诊断系统的开发有着一定的理论指导意义和应用价值。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-05-29）
田家林,张堂佳,程文明,袁长福,杨琳[2]（2018）在《新型恒扭矩工具动力学模型与降黏机理研究》一文中研究指出钻柱黏滑作为钻柱动力学中的关键问题,在深井、大位移水平井中,黏滑可能导致钻具性能下降,乃至工具失效引发井下事故。因此,降黏技术的研究,对于有效提高机械转速,缩短建井周期,保证安全作业具有重要指导意义。基于纵向与扭转振动耦合的黏滑过程动力学模型,以提出的新型恒扭矩工具为研究对象,进行其工作机理研究,利用建立的理论方法,根据生产数据进行算例分析,包括纵向与扭转动力学结果,并与现场数据进行对比分析。研究结果表明:由于新工具纵扭耦合产生的恒扭矩效果,在软硬交错的岩层区进行钻进破岩时,可有效减小钻具扭矩波动,避免出现滞动现象,使有效破岩行为持续稳定进行。所提出的新型恒扭矩工具可为降黏减摩、提速增效技术提供参考,建立的理论模型可为新型钻井条件下的钻柱动力学发展起推动作用。(本文来源于《振动与冲击》期刊2018年19期）
谭晓村[3]（2018）在《环硫模型化合物合成机理、动力学及其应用研究》一文中研究指出环硫树脂(Episulfide resin)与环氧树脂结构类似,其分子结构中含有环硫官能团,即含有硫原子的杂环丙烷。环硫树脂能够与固化剂反应,生成叁维交联网络结构的热固性材料,具有力学性能好、粘接强度大、耐化学介质性能优良,能够用于胶粘剂、防护性涂料和复合材料基体树脂等领域。与环氧树脂相比,环硫树脂也有其不同的特点:首先,环硫基团有更大的键长、键角与更小的张力能,使其具有比环氧环更容易进行开环反应的能力,反应活性较大;其次,环氧基团开环后生成羟基,而环硫基团开环后生成巯基,巯基比羟基有更高的反应活性(如胺催化下的固化反应)和更多的可设计性(如巯基/乙烯基的click反应),为固化反应、分子结构设计、应用领域等都带来新的可能和前景。因此,环硫树脂的研究与开发越来越引起了人们的广泛关注。到目前为止,与环氧树脂相比,环硫树脂的合成和固化反应研究报道数量十分有限,主要存在的问题包括:第一,以环氧树脂为原料合成得到的环硫树脂都是环氧/环硫树脂混合物,环硫树脂的含量低于70%,合成法不能直接得到纯净环硫树脂;第二,环硫树脂的固化行为研究结果也是环氧/环硫树脂混合物的动力学基础数据,没有纯环硫基团固化行为的数据报道。本论文针对环硫化合物的合成、固化行为及其应用展开了以下四部分工作:第一,从环氧树脂合成环硫树脂反应机理出发,以苄基缩水甘油醚(BGE)为模型化合物,与硫氰酸钾(KSCN)反应合成苄基缩水环硫醚(BTE),对比研究了微波/热驱动和热驱动环氧基团开环效率、中间产物形成和转变、环硫基团闭环等对反应过程的影响,通过控制反应条件实现了纯净环硫模型化合物BTE的合成;第二,在此基础上,进一步系统研究了 BTE的固化行为,获得了芳胺、脂肪胺两种典型固化剂体系的固化反应动力学参数;第叁,根据环硫化合物可以低温固化反应的特点,设计并制备了叁官能度环硫树脂(TFES),通过环硫环的反应实现降低固化温度,通过叁官能度实现高交联度网络结构,最终达到“低温”固化(降低固化温度)耐高温的目的;第四,根据环硫基团开环生成巯基的特点,设计并制备了特种双键/疏基化合物(ESBAES),将其用于UV固化丙烯酸酯胶粘剂体系,利用巯基/双键的click反应,保持体系自由基浓度,结合ESBAES结构中的二个双键可以发生支化反应,有效增大分子量的特点,解决UV固化丙烯酸酯胶粘剂领域的难题——氧阻聚。本论文的主要工作和结果如下:首先,研究了模型化合物BGE与KSCN反应,使用微波强化低温热反应法(简称微波/热法,MWTP,反应条件:微波/45℃/2h+室温反应15天)进行树脂合成。通过微波效应,提高极性环氧环开环效率,促进极性中间态转化形成硫环基团;同时,结合后期低温闭环过程,实现提高转化率的目的。采用红外表征手段跟踪研究了两种不同反应过程中环氧起始物、五元环过渡态、环硫化合物随反应时间的变化,同时也跟踪了室温热反应阶段(15天)反应混合物结构变化,结果表明:微波对环氧基团的开环、五元环过渡态的转化都有明显的促进作用,2h的微波反应结合后期低温热反应的过程实现了 BTE的合成。第一次实现了通过简单的合成方法(不附加催化剂,不通过柱分离)得到高转化率的纯净环硫模型化合物。其次,选择BGE和BTE为研究对象,选择可中低温固化反应的脂肪胺(聚醚胺,D230)和需要高温反应的芳香胺(4,4'-二氨基二苯甲烷,DDM)作为固化剂,组成四个树脂/固化剂体系:BGE/D230,BTE/D230,BGE/DDM,BTE/DDM,对比研究其固化行为,通过动力学分析获得环硫基团固化反应的基础数据,及其对各体系动力学方程进行模拟拟合。BTE/D230和BGE/D230体系的固化行为研究发现:热焓分别是313J/g和97J/g;活化能分别是58.7kJ/mol和54.3kJ/mol;指前因子分别是1.28×107和6.93×105;反应级数m,n分别是0.0512,1.432;0.19,1.236;两个体系均符合SB模型,自催化效果均不明显,BTE/D230 略强于 BGE/D230。与 BGE/D230 相比,BTE/D230 的固化初始温度、峰值温度、后固化温度均有30-50℃幅度的降低。BGE/DDM和BTE/DDM体系的对比研究发现:热焓分别是455.6J/g和151.1J/g;活化能分别是58.9kJ/mol和68.5kJ/mol;指前因子分别是3.72×106和1.78×108;反应级数 m,n 分别是 0.742,1.49 和 0.0295,1.248;两个体系均符合SB模型;与BTE/DDM相比,BGE/DDM体系的自催化效果明显。再次,设计并制备了一种刚性结构叁官能度环硫树脂(TFES),实现降低固化体系温度同时耐高温的目的。采用间苯二酚和丙酮反应制备了 4-(3,3-二氨-7-羟基-2,4,4-叁甲基-2H-1-苯丙吡喃-2-基)-1,3-苯二酚(TMBPBTH),并进一步与环氧氯丙烷反应合成了叁官能度环氧树脂(TFEP);根据本论文研究的环硫树脂合成方法,使用MWTP法合成出叁官能度环硫树脂(TFES)。以DDM、3,3-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷(DMDC)为固化剂,采用非等温DSC对比研究了 TFEP/DMDC 和 TFES/DMDC,以及 TFEP/DDM 和 TFES/DDM体系的固化行为,采用DMA研究了四种体系固化物的玻璃化转变温度。结果表明:TFEP/DMDC和TFES/DMDC体系的固化初始温度、峰值温度、后固化温度分别为:39℃,17℃;102℃,95℃;145℃,105℃;TFEP/DDM和TFES/DDM体系的固化初始温度、峰值温度、后固化温度分别为:74.3℃,37.2℃;137.4℃,97.1℃;180.2℃,150.7℃。与TFEP相比,采用DMDC做固化剂时,TFES的固化温度降低约20℃;采用DDM做固化剂时,固化温度降低30-40℃。TFEP/DMDC和TFES/DMDC固化物的Tg分别为217℃和198℃;TFEP/DDM和TFES/DDM固化物的Tg分别为262℃和243℃,在较低固化温度下,TFES的Tg没有大幅度降低,耐高温性能良好。最后,根据环硫树脂开环产生巯基的固化反应机理,将丁香酚环硫树脂开环化合物ESBAES引入到UV固化丙烯酸酯体系,依据其本身可能发生的巯基-乙烯基(thiol-ene)点击化学反应,设计新型的抗氧阻聚UV固化丙烯酸酯胶粘剂,解决该领域的科学和技术问题——氧阻聚。合成了丁香酚环硫树脂,并进一步与正丁胺进行扩链反应,制备了同时含有乙烯基/巯基化合物ESBAES;选用聚碳酸酯型聚氨酯丙烯酸酯树脂、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸羟乙酯为主体,以光引发剂184为引发剂的UV固化体系,在该体系中添加制备的ESBAES,研究了 ESBAES对UV固化体系性能的影响。研究结果表明:添加ESBAES后的样品都可以实现表干,并且随着ESBAES添加量从5%增加到20%,表干能量从3000mJ/cm2降低到500mJ/cm2,同时不影响UV胶的固化深度和粘接性能。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-05-29）
刘建[4]（2018）在《疟原虫致病机理数学模型的动力学行为》一文中研究指出疟疾一直是威胁人类健康的主要疾病之一,疟原虫致病机理是理论工作者和医务人员研究的重要课题.最新的医学研究表明,恶性疟原虫可以逃避宿主天然免疫系统.本文利用生物数学建模的思想,对上述现象建立了数学模型,并对模型进行了定性分析.在第二,叁章,我们研究了平衡点的存在性,稳定性以及阈值况0.当时间滞后项τ = 0时,是一个常微分方程组模型.我们得到当R0<1时,无病平衡点是全局渐近稳定的;当 1<R0<1 + d3μ/d1β时,边界平衡点是全局渐近稳定的:当R0>+ 1 + dgμ/d1β时,出现全局稳定的正平衡点.对于含有时间滞后的情况,即τ ≠ 0时,,当时滞τ时取定为某一确定值时,在正平衡点附近将会出现Hopf分支.在第四章含功能性反应函数模型,当R0<1时,无病平衡点是全局渐近稳定的;当1<R0<1 + d3μ/d1(3-d3g)时,边界平衡点是局部渐近稳定的;当R0>1 + d3μ/d1(3-d3g)时,我们探究正平衡点的稳定性,以及正平衡点由稳定变得不稳定,在附近出现Hopf分支的情况.(本文来源于《广州大学》期刊2018-05-01）
刘建,郭志明[5]（2018）在《疟原虫致病机理数学模型的动力学行为》一文中研究指出疟疾一直是威胁人类健康的主要疾病之一,疟原虫致病机理是理论工作者和医务人员研究的重要课题.最新的医学研究表明,恶性疟原虫可以逃避宿主天然免疫系统.文章利用生物数学建模的思想,对上述现象建立一个数学模型,应用稳定性理论研究该模型的平衡点稳定性与阈值!0.研究结果显示,当!0<1时,疟疾感染不能在宿主体内建立,从而疟原虫将会消亡;当!0>1时,疟原虫将在体内持续存在.最后对该模型做了数值模拟.(本文来源于《广州大学学报(自然科学版)》期刊2018年02期）
朱仕皓[6]（2018）在《LNG-柴油替代物模型及其化学动力学机理研究》一文中研究指出受到愈渐严格的排放法规的影响,LNG-柴油双燃料发动机得到了越来越多的重视。近年来关于LNG-柴油双燃料发动机的试验和模拟研究都已有不少,但LNG-柴油混合燃料化学动力学机理的不足,制约了LNG-柴油双燃料发动机模拟研究的发展。LNG和柴油都是非常复杂的混合物,无法直接构建LNG-柴油混合燃料化学动力学机理。因此,本文通过构建替代物的方式研究其机理。首先根据真实LNG组分含量,构建了甲烷/乙烷/丙烷叁组分LNG替代物模型;接着选取能代表柴油四种组分的四种物质并耦合真实柴油的H/C比、十六烷值和低热值,构建了正十二烷/异辛烷/环己烷/甲苯四组分柴油替代物模型;最后将两者组合,构建了一个甲烷/乙烷/丙烷/正十二烷/异辛烷/环己烷/甲苯七组分LNG-柴油替代物模型。本文利用DRGEP法提取USCⅡ机理中的丙烷氧化机理,并将其添加到TJ机理中,该机理中包含了甲烷、乙烷、丙烷、正十二烷、异辛烷、环己烷和甲苯的子机理,文中记为WUT机理。本文利用单组分的着火延迟时间和重要组分浓度对该机理进行验证,发现该机理能较好预测各组分的着火延迟时间及其燃烧过程中的重要组分浓度变化。在CONVERGE软件中将该机理耦合CFD,构建了一个LNG-柴油双燃料发动机综合燃烧计算模型,并用Z6170双燃料发动机试验数据对该模型进行验证。发现该模型能较好预测双燃料发动机缸内压力的变化,同时也能较好预测NO_x排放,因此认为该模型是可靠的,同时也说明了本文构建的WUT机理能较好预测混合物缸内燃烧过程。利用该双燃料综合燃烧计算模型开展了LNG-柴油双燃料发动机模拟研究,探究了柴油组分对双燃料发动机燃烧特性和排放的影响。通过比较不同组分比例下双燃料发动机的缸压和放热率,发现组分摩尔含量变化9%时,组分变化对双燃料发动机燃烧特性影响不大。此外,通过提出敏感度S这一参数,比较了组分的变化对双燃料发动机排放结果的影响。结果表明:在本文研究条件下,各物质在不同替代率下的敏感度不尽相同,说明组分对于双燃料发动机排放的影响会随着替代率的改变而变化。但是总的来说,甲苯对双燃料发动机HC排放和CO排放的影响较大,正十二烷对双燃料发动机NO_x排放的影响较大。综上,在双燃料发动机模拟研究过程中,通过调节替代物组分比例,可以在保证模型对燃烧特性预测的准确性的同时,提高模型的排放预测准确性。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2018-03-01）
高平平[7]（2017）在《人工湿地污染物去除规律与机理及其动力学模型研究》一文中研究指出针对人工湿地处理地表水体污染物的国内外研究进展,本文以成都市凤凰河二沟污水处理系统中的人工湿地为研究对象,从水质监测分析评价、河流健康风险评价、污水处理水平量化评估、室内实验模拟及动力学分析等方面开展了人工湿地污染物去除规律、机理及动力学分析研究。首先,对凤凰河二沟调查取样并进行水质监测,采用环境影响评价中推荐的公式,对其现有水质进行评价;其次,根据取样检测出的基因型有毒物质、致癌物质、非致癌物质的含量,建立不同的风险评估模型,进行河流健康风险评价,从而定量确定凤凰河污染程度;再者,探讨凤凰河二沟人工湿地污水处理系统对COD、TN、TP及SS的去除效率、原理,在对污水处理水平进行量化评估的基础上建立相似的实验室人工湿地系统对污水处理进行室内模拟,由此完善系统机理,从而为实际工程设计提供理论基础;最后,通过去除动力学模型的建立以预测在某个水力停留时间、某个进水浓度等条件下,该人工湿地系统出水口的排放浓度以体现其处理效果。研究工作得到如下结论:1.凤凰河二沟的污水处理系统利用人工快渗系统预先处理上游来水,再经由人工湿地系统进行处理,《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918—2002)》的一级标准得以实现,同时可以使原本严重超标的上游来水到达下游断面之时,各项主要指标均能满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准限值。2.通过开展凤凰河二沟水环境健康风险评价,可以确认致癌物质镉(Cd)和铬(Cr)在河流水环境中对于个人所产生的年风险水平可控。具体而言,一方面此类致癌物质与国际辐射防护委员会(ICRP)所建议的可接受最大含量及美国环保署在饮用水源中所倡导的可伤害个人的各类重金属污染物的年风险限值进行对比,均未达到限制;另一方面对于暴露人群而言,此类致癌物质并不会对其健康风险带来明显的威胁。与此同时,本文的模型和论证结果表明,凤凰河二沟在安全地表水源地保障系统建立及河流水风险管理上均有不错的效果。3.通过对该人工湿地系统的进出水污染物浓度监测,一方面TP的去除率达到53%,SS的去除率达到74%,COD去除率达到35%,TN的去除率超过52%,表明该人工湿地系统具有不错的处理水平;另一方面在人工湿地处理过程中由微生物衍生的溶解性有机质(DOM)相对较高,其腐殖化程度高。FRI法(荧光区一体化)表明,DOM与腐殖物及类富里酸物质相比,其所包含的类酪氨酸物质(PI,n)更易进行生物分解。研究同时表明,COD、TN、DOC与多种类酪氨酸物质(PI,n)值呈正相关,与腐殖化程度呈负相关,从而会导致COD、TN、DOC随DOM的分解和腐殖化程度的升高而降低。4.通过实验室模拟人工湿地系统,借助构建的模型进行一系列生活污水的处理实验,深入探讨COD、TN、TP等组分在系统中的迁移、转化与降解规律。在人工湿地系统中污染物(特别是含氮污染物)降解机制的分析基础上,分析了现有人工湿地TN、TP去除率不理想的原因,据此改善池体结构、改良快速渗滤池滤料成分并优化运营模式,据此提升该类污染物的去除效率。5.基于人工湿地系统中有机物降解理论,在利用数学物理方法建立人工湿地系统中有机物含量的确定性模型基础上,考虑到有机物在人工湿地系统中降解过程的不确定性特点,引入维纳过程W(x)优化,得到可有效量化人工湿地系统有机物浓度的随机模型。与此同时,为研究人工湿地系统中氮元素的迁移转化和模拟氮元素生态过程,引入STELLA软件建立相应的生态动力学模型。研究结果显示,在一定时间内,该人工湿地系统中氮元素的变化和植物与微生物的增长情况均可以通过该生态动力学模型进行预测并得到不错的效果。(本文来源于《西南交通大学》期刊2017-09-01）
陈为东,王萍,王益成[8]（2017）在《基于系统动力学的网络信息生态系统运行机理模型及优化策略研究》一文中研究指出描述了网络信息生态系统的概念、要素组成并构建了概念模型,分析了网络信息生态系统失衡的原因,从"实现、维持、恢复"3种机制一体化的视角归纳网络信息生态系统平衡运行的驱动因子,利用系统动力学从整体上构建网络信息生态系统的运行机理模型。根据机理建立信息人行为规范化机制、利用本体描述不良信息、制定语义推理规则挖掘潜在不良信息、安装缺陷监测装置修复信息环境漏洞,优化网络信息生态系统的运行效果。(本文来源于《现代情报》期刊2017年07期）
李治强[9]（2017）在《滚动轴承扩展缺陷激励机理及动力学模型研究》一文中研究指出滚动轴承广泛应用于各类旋转机械,其零部件失效是造成机械故障最常见原因之一。当滚动体通过缺陷时,滚动体与滚道之间的接触力会发生突变,轴承系统刚度、载荷分布和振动响应等特性也会出现异常,而接触力及轴承特性的变化情况与扩展缺陷的轮廓形貌直接相关,对扩展缺陷形貌与接触力及轴承特性关系的认识程度将直接影响机械系统故障诊断的准确性和可靠性。因此,开展滚动轴承扩展缺陷激励机理及动力学模型的研究,具有重要的理论意义和工程价值。目前的研究尚未准确定义滚动轴承扩展缺陷,本文根据缺陷尺寸和分布规律对滚动轴承缺陷进行分类,结合工程实例详细介绍典型缺陷形貌及其对轴承振动响应特征的影响;针对目前矩形缺陷模型无法准确描述滚动体与滚道接触的问题,基于扩展缺陷表面轮廓形貌特征,提出滚动轴承扩展缺陷形貌表征模型,分析与滚动体进入和离开缺陷的相关振动信号,揭示了扩展缺陷轮廓形貌对轴承振动响应特征的影响规律。考虑缺陷轴承的接触应力和动力学问题,建立外滚道存在扩展缺陷的双列自调心球轴承有限元模型,利用静力学分析了初始状态轴承各元件接触应力分布,使用ANSYS/LS-DYNA求解外滚道存在扩展缺陷的滚动轴承有限元模型,获得缺陷轴承振动响应和滚动体与滚道之间的动态接触力,深入分析轴承内部元件之间的动态相互作用,以及与轴承振动响应之间的关系,研究了滚动轴承扩展缺陷激励机理。基于滚动体与扩展缺陷滚道的接触关系,构建了扩展缺陷形貌与滚动轴承载荷分布和刚度变化的关系表达式,并基于Hertz接触理论建立了双列自调心球轴承扩展缺陷多体动力学模型,解决了基于矩形缺陷模型假设的缺陷轴承动力学模型无法准确描述缺陷轮廓形貌对轴承特性的影响规律问题,同时,通过分析不同尺寸扩展缺陷的振动响应特征,解决了仅利用滚动体进入和离开缺陷相关振动信号的时间间隔无法区分尺寸相差相邻滚动体角间距整数倍扩展缺陷的问题。通过实验的方法,处理并分析缺陷轴承的振动信号,验证了模型的正确性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
熊茫茫[10]（2017）在《镁基合金的吸放氢动力学模型与机理研究》一文中研究指出具有良好吸放氢动力学性能的储氢材料一直是广大研究者探索的热点。镁基合金因其丰富的资源,较高的吸放氢容量而备受关注。但纯镁仍存在一系列问题,比如动力学性能较差、活化困难、放氢温度高等缺点,限制了其实际应用。稀土-镁系储氢合金具有储放氢条件温和、平台压适中、原料储量丰富等优点,在能源储存和利用方面显示出良好的应用前景。本文针对合金吸放氢过程中的扩散控速与界面控速两种控制机制提出了一系列易于应用的动力学模型公式,包括反应时间与反应分数、最优氢化温度与对应的最小特征时间等关系式。采用粉末烧结法与氢化燃烧合成法两种工艺制备镁基储氢合金,并用推导模型系统研究了合金的吸放氢动力学性能。另外,本文还归纳了部分文献中的动力学实验数据,利用推导的模型研究了文献中镁系合金的吸放氢动力学,并进一步验证了模型的正确性。通过对富镁储氢合金的相关动力学数据进行模型分析,发现Nd的添加对改善镁基储氢合金吸氢动力学性能较为显着,在提升吸氢量的同时,能将活化能降低至79.29 k J/mol H_2,最优反应温度(696 K)、4 MPaH_2条件下吸氢完成所需的特征反应时间(83 s)最少。Mg_(95)Ni_5与少量Zr_(0.7)Ti_(0.3)Mn_2形成的富镁储氢合金吸氢活化能为109.85 k J/mol H_2,所需特征时间仅为49 s,比纯镁有大幅度降低,主要受界面控速为主,模型拟合相关系数平方值R~2高达0.99045。经过对Mg_2Ni基叁种储氢合金吸放氢动力学实验数据的拟合分析可得出:叁种合金均受扩散控速。其中,采用球磨制备的Mg_2Ni合金拟合度R~2最高(0.98186),活化能为110.326 kJ/mol H_2,在4MPaH_2下最优温度707 K所需特征时间仅为109 s,整体效果最佳。放氢动力学结果显示:在不同磁场下制备的叁种合金中,4MPaH_2下的合金放氢速率最快,623 K时仅需约160 s就能够将氢全部释放出来,远远快于前两者。叁种合金的模型拟合度较高,R~2均大于0.95,2MPaH_2下得到的合金活化能最低,为161.371 kJ/mol H_2。La-Mg系复合储氢材料动力学拟合结果显示:Ni的加入对La-Mg系复合储氢材料的吸氢动力学改善效果最佳,在573 K及2 MPa H_2条件下,达到3.87 wt.%的最大吸氢量所需时间仅为250 s,并且在80s内就能达到最大吸氢量的90%。模型拟合分析后发现:不同压力条件下的动力学数据都可用扩散控速模型进行拟合,R~2均大于0.98,La_2Mg_(17)-Ni的吸氢活化能为39.492 kJ/mol H_2,最优氢化温度下的特征反应时间可达到222 s,综合性能最优。通过对实验制备的储氢合金以及文献中的吸放氢动力学数据进行模型拟合分析,得到了不同体系合金的吸放氢动力学机理和表观活化能等信息,验证了推导模型的正确性。对于吸氢过程,还可求出体系的最优反应温度和最少特征反应时间,模型的建立为储氢合金的吸放氢以及类似气固反应的理论研究提供了新的思路和方法。(本文来源于《贵州师范大学》期刊2017-05-30）
动力学机理模型论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
钻柱黏滑作为钻柱动力学中的关键问题,在深井、大位移水平井中,黏滑可能导致钻具性能下降,乃至工具失效引发井下事故。因此,降黏技术的研究,对于有效提高机械转速,缩短建井周期,保证安全作业具有重要指导意义。基于纵向与扭转振动耦合的黏滑过程动力学模型,以提出的新型恒扭矩工具为研究对象,进行其工作机理研究,利用建立的理论方法,根据生产数据进行算例分析,包括纵向与扭转动力学结果,并与现场数据进行对比分析。研究结果表明:由于新工具纵扭耦合产生的恒扭矩效果,在软硬交错的岩层区进行钻进破岩时,可有效减小钻具扭矩波动,避免出现滞动现象,使有效破岩行为持续稳定进行。所提出的新型恒扭矩工具可为降黏减摩、提速增效技术提供参考,建立的理论模型可为新型钻井条件下的钻柱动力学发展起推动作用。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
动力学机理模型论文参考文献
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