宋辉
- 作品数：17 被引量：11H指数：2
- 供职机构：太原理工大学更多>>
- 发文基金：山西省自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学医药卫生建筑科学电气工程更多>>
- 冲击载荷下径向密度排布对泡沫金属力学性能影响的研究被引量：5
- 2020年
- 参照层状密度梯度泡沫模型实现方法,利用3D-Voronoi技术设计了新型径向密度梯度泡沫模型,并用有限元软件,对它在不同冲击载荷下的力学行为进行数值模拟。研究冲击速度、密度梯度和平均相对密度对金属泡沫冲击端、支撑端应力和能量吸收能力的影响,发现:径向正梯度泡沫与层状正、负梯度泡沫相比,其两端的应力值均较小,可同时保护冲击端、支撑端物体;径向负梯度泡沫两端应力变化幅度较小,能够保证物体受力稳定;几种泡沫金属的能量吸收能力在不同冲击速度下发生交替变化。对于径向梯度泡沫,能量吸收能力对密度梯度大小不敏感,对梯度方向敏感,径向负梯度泡沫的能量吸收能力始终大于径向正梯度泡沫;平均相对密度越大,径向正、负梯度泡沫两端应力越大、吸能效果越好。
- 王根伟王根伟宋辉王彬
- 一种径向负梯度泡沫铝夹芯板及其制备方法
- 本发明属金属材料结构设计技术领域，提供一种径向负梯度泡沫铝夹芯板。为层状结构，自下而上依次为下板层、径向负梯度泡沫铝芯层和上板层；上层板和下层板内表面用胶粘或焊接与径向梯度泡沫铝芯层的顶部和底部连接固定；径向负梯度泡沫铝...
- 王根伟王维刘冕宋辉郭美卿
- 文献传递
- 基于电化学-应力耦合模型的锂离子电池硅/碳核壳结构的模拟与优化被引量：1
- 2021年
- 硅基电极材料在应用中的一个主要问题是巨大的体积膨胀,以及由此带来的电极材料破裂、粉化.本文在有限变形假设前提下,基于电化学-力学耦合理论,研究球形Si/C核壳结构在嵌锂过程中的浓度、应力场的演化,并在此基础上讨论了核壳结构的优化设计.计算结果显示:壳层可以很好地保护硅颗粒的膨胀;然而核内产生的较大的径向压缩应力可能导致核壳界面的脱黏,而核壳界面处的切向拉伸应力可能会导致壳层的断裂.进一步为有效提高核壳结构的电化学与力学性能,从而实现锂离子电池更长的循环寿命,考虑了两种结构的优化:1)单层核壳结构;2)双层核壳结构.结果表明对于单层核壳结构应使用更软的包覆层材料;而双层核壳结构中优化的材料布置方案为内软外硬,对双层核壳结构的硬度分析表明,内层材料的杨氏模量应低于10 GPa,而外层材料的应不高于70 GPa.本文的结论对球形材料颗粒电极的设计及优化具有一定的指导意义.
- 柳小伟宋辉宋辉王根伟郭美卿
- 关键词：锂离子电池核壳结构
- 一种动脉血管支架
- 本发明公开了一种动脉血管支架，属于医疗器械技术领域；动脉血管支架是由一级骨架和二级骨架盘绕形成的网状圆柱结构；所述一级骨架是由多根第一丝状物螺旋360°形成；所述二级骨架是由多根第二丝状物螺旋720°形成；所述第一丝状物...
- 李芬陈凌峰郭浩唐新华宋辉张倩倩李晓娜陈维毅
- 类向日葵夹芯圆柱壳的准静态轴向吸能特性与优化
- 2023年
- 采用实验、理论和数值模拟方法研究了类向日葵夹芯圆柱壳在准静态轴向加载下的吸能特性。首先,对3种内径的夹芯圆柱壳及其构件进行了准静态轴向压缩实验和数值模拟。结果表明:所有夹芯圆柱壳的比吸能和压溃力效率都大于其各个组成构件以及构件之和;芯壳的波浪形结构比圆柱壳结构具有更好的能量吸收能力;圆柱壳和波浪形曲线芯壳的联合使用可以有效地提高薄壁金属结构的吸能效率。其次,基于简化的超级折叠单元理论,推导了夹芯圆柱壳的轴向平均压溃力的理论公式。理论预测的平均压溃力与实验结果及数值模拟结果间的相对误差均在10%以内。最后,以比吸能最大和峰值压溃力最小为目标,进行了类向日葵夹芯圆柱壳吸能特性的多目标优化设计,得到了夹芯圆柱壳比吸能和峰值压溃力的Pareto前沿,优化后的夹芯圆柱壳的比吸能和平均压溃力均有提高,与此同时,质量减小。
- 牛林耕闫栋王根伟宋辉宋辉
- 关键词：吸能特性多目标优化
- 一种智能化风洞实验装置
- 本发明提供了一种智能化风洞实验装置，属于空气动力学实验技术领域，其包括地座，地座上设有一字排列的轻烟发生装置、气流循环装置、实验台圆舱、以及吸风装置；实验台圆舱的一侧设有颜料仓，颜料仓上设有着色仓，实验台圆舱内设有收卷腔...
- 李芬陈凌峰宋辉张倩倩董前希黄珊珊常萌萌
- 用于锂离子电池负极的多孔泡沫锡基电极及其制备方法
- 本发明涉及一种用于锂离子电池负极的多孔泡沫锡基电极及其制备方法，属于锂离子电池负极材料的改进技术领域。本发明所述的用于锂离子电池负极的多孔泡沫锡基电极，组成为锡、锡锑、锡锌、锌镁或锡铝合金，结构为三维网状开孔骨架，骨架厚...
- 郭美卿王晓君宋辉戴震张小刚
- 文献传递
- 用于锂离子电池负极的导电聚合物包覆开孔泡沫锑电极及其制备方法
- 本发明涉及一种用于锂离子电池负极的导电聚合物包覆开孔泡沫锑电极及其制备方法，属于锂离子电池负极材料的改进技术领域。本发明所述的用于锂离子电池负极的导电聚合物包覆开孔泡沫锑电极，开孔泡沫锑为三维网状孔结构，锑为中空纳米颗粒...
- 郭美卿宋辉王志勇史振东
- 文献传递
- 开孔金属泡沫流场分布和流动阻力的数值分析
- 2024年
- 【目的】为了系统研究开孔金属泡沫中空气流场的流动特性和传热传质特性。【方法】使用几何表示法构建12面体开孔泡沫模型,应用有限单元法模拟了不同入口速度下,泡沫韧带截面形状、孔径密度PPI和流场高度方向泡沫结构对称性等参数对流场分布、传质和流动阻力的影响。【结果】结果表明,随着泡沫韧带截面顶点曲率减小,韧带阻滞作用减弱,流场沿程损失h_(f)减少;增大孔径密度可以提高流场对流强度分布均匀性;在高度方向非对称边界流场对流强度更大,且韧带周围对流强度分布趋向均匀,对称结构则相反;对称边界流场的上下边界处对流速度比非对称边界略大,对称边界更有利于边界物质输运;泡沫结构特征和气体入口速度对流场分布和流动阻力的影响明显。流动问题的量纲分析结果表明,泡沫孔数量越多,流场的沿程损失与气体初始动能的比值越大,增大气体入口速度则比值减少,当入口速度超过6 m/s后,比值趋于稳定。
- 郑紫君王根伟宋辉宋辉
- 圆柱形锂离子动力电池卷绕过程中的应力分析
- 2023年
- 在锂离子动力电池的制造过程中,卷绕是极为关键的一道工序。为了保证电池的安全稳定,卷绕过程中不能产生弯折、褶皱,甚至断裂。电池型号不同,适合的卷绕方式不同,最适合的卷绕方式可以根据卷芯成品外半径来确定。首先,把电池卷绕层作为薄膜材料,在卷绕张力的约束下对卷芯的本构方程进行分析,得到平面应变状态下卷芯内r处的环向应力分布函数和径向应力分布函数;进而得到卷绕n圈完成后,卷芯内任意r处的环向应力和径向应力。根据卷绕张力的类型,对不同卷芯外半径下的环向应力进行算例分析,从而得到适合不同卷绕外半径的卷绕方式。随着卷绕外半径的不断增大,恒卷绕张力和锥度卷绕张力逐渐不适合电池卷芯的卷绕,因此提出了全新的抛物线型卷绕张力和复合型卷绕张力。动力电池卷绕完成后,电池卷芯经卷绕产生的应力相当于对电池施加的预应力,从而对动力电池的使用产生影响。
- 陈敬宜王根伟王根伟宋辉吴桂英
- 关键词：锂离子动力电池平面应变状态应力分布卷绕张力环向应力
