Analysis of Air-Cooling Battery Thermal Management System for Formula Student Car

Designing a good energy storage system represents the most important challenge for spreading over a large scale of electric mobility. Proper thermal management is critical and guarantees optimum working temperature in a battery pack. In the various battery thermal management technologies, air cooling is one of the most used solutions. The following work analyzes the cooling performance of the air-cooling thermal management system by choosing appropriate system parameters and analyzes using CFD simulations for accurate thermal modeling. These parameters include the influence of airflow rate and cell spacing on the configuration. The outcome of the simulations is compared using parameters like maximum temperature, and temperature distribution in the battery module to obtain optimum results for further applications. Finally, the simulations of the optimal solution will be compared to experimental results for validation.

以学生为中心的OBE理念下的方剂学教学改革

成果导向教育(Outcome based education,OBE)是以学习成果(Learning outcomes)产出为导向的新型教学观念。将OBE理念引入方剂学课程可对后续课程的学习及培养学生中医临床思维能力产生很大影响。以学生为中心、以成果为导向、以持续改进3个专业认证基本理念为依据,从教学目标、授课形式、成果质量评价等方面进行改进,使“研究型教学模式和个性化教学”得到充分体现,在OBE理念落地的同时既促进了学生的个性化发展,又推动了师生教与学观念的转变,也使得教师的专业能力得到升华。

以学生为主体提高方剂学课堂教学有效性的思考

基于方剂学的课程特点以及方剂学教学模式改革创新的要求,对“以学生为主体”的方剂学教学课堂进行探索,通过构建新型的师生关系,优化教学设计环节等方法培养学生的自主创新能力,再通过客观合理的考核评价体系,实现“教”与“学”模式的最优结合。文章通过教学实践反馈,对提高方剂学课堂的教学效果进行思考和总结。

基于CFD的大学生方程式赛车发动机进气系统设计优化

基于大学生方程式汽车大赛规则,为大学生方程式赛车赛用发动机春风650设计全新的进气系统。基于CFD方法,针对6000转高转速工况下发动机进气系统进行研究。采用ANSYS Fluent对进气系统进行瞬态三维流场仿真,时间步长设置为0.0005 s。湍流模型选择为realizable k-ε湍流模型,Velocity-inlet速度设置为15 m/s,压力为标准大气压;pressure-outlet采用expression设置压力波动函数,进气压力曲线由实际测量得出并拟合为正弦函数。对仿真结果进行后处理,主要对出口质量流量曲线、进气道内速度矢量分布图和压力云图进行分析研究。通过流场分布得到如下结果:气流在进气系统内呈现出旋转的趋势,弯曲的管道中易形成螺旋气流。进气系统中的压力波动周期循环,且稳压腔内部压力梯度较小。设计的进气系统有效提升了进气量,改善了安装限流阀后发动机的性能,能够提升发动机在比赛工况下的工作性能,为FSAE进气系统设计提供了理论指导。

基于Simscape的驱动系统预充电系统仿真研究

为了使预充电系统具有较高的稳定性,文章以长春大学FCC车队大学生电动方程式赛车为研究对象,使用MATLAB/Simulink中Simscape模型库搭建预充电控制策略模型、预充电电路、预充电阻热模型、放电回路模型,并分析直流转直流(DC/DC)电源上电时对驱动系统预充的影响。结果表明,预充时间大于0.5 s后电容端电压基本不变,DC/DC电路上电时,预充监测时间为0.7 s,上电成功稳定性较高。最后进行实车验证,实车测试结果与仿真结果一致,预充电系统具有一定的合理性与准确性。

点云多属性聚类的三维锥桶目标检测算法

为了解决大学生方程式无人车在赛道环境中锥桶检测精度不高的问题,提出一种针对大学生方程式无人车比赛的三维锥桶目标检测算法。首先,在激光雷达采集到的点云中提取ROI区域;其次,在该区域进行地面点去除;最后,在非地面点云中执行点云聚类,将属于锥桶的点聚类为一簇,实现赛道锥桶目标的检测。本方法对原有单属性聚类方法进行改进,采用点云强度和点云密度多属性进行聚类。通过大学生方程式无人车实车测试,提出的三维锥桶目标检测算法在多个赛道场景中均取得90%以上的准确度,为后续大学生方程式无人车比赛提供了优异性能的算法。

基于FSC的碳纤维悬架粘接工艺

碳纤维横臂和车身、轮边的粘接工艺会极大地影响悬架的强度,这是许多方程式车队在悬架轻量化道路上需要攻克的一大技术难点。为此,基于中国大学生方程式汽车大赛(Formula Student China,FSC)对悬架整体进行受力分析,并对粘接工艺、材料选取等方面进行研究,利用ANSYS进行动力学仿真,控制粘接面的粗糙度和连接同心度等,最后进行多次拉伸试验,设计一套受力最高可达36 kN的基于美国3M DP460结构环氧树脂胶和铝合金接头的碳纤维悬架粘接方案,完全满足赛车需求,保证车手在赛车练习和比赛时的安全,确保悬架性能的正常发挥。

基于Fluent与GT-SUITE联合仿真的FSC赛车进气系统设计与优化

针对2023年中国大学生方程式汽车大赛赛规中加装限流阀以限制发动机功率的要求,通过Fluent与GT-SUITE的联合仿真,对进气系统进行设计与优化,从而减小进气系统的阻力损失,提升发动机的动力性。利用Fluent对限流阀进行计算流体力学(CFD)仿真分析,得到限流阀最优结构参数为过渡圆角r=40 mm、渐缩角α=14°、渐扩角β=6°。采用GT-SUITE建立发动机数值仿真模型,分析进气系统其他结构参数对发动机充量系数和扭矩的影响,进行合理的结构优化,得到进气管长度l=145 mm、稳压腔容积V=3.5 L。仿真结果表明:限流阀的阻力损失减小了2.48%,在低、中转速区间,发动机的充量系数和转矩得到了提升,其中在5000 r/min时充量系数增大了2.61%。

PBL研讨式教学在高等数学习题课中的探索与实践——以一元微分学为例

随着互联网+时代的到来,高等数学的习题课也应顺应时代潮流并继往开来,应用信息技术开展以学生为中心的教学创新。本文以高等数学一元微分学的未定式求极限和不等式证明为实例来展开习题课的PBL研讨式教学。通过发散思维,建构知识框架并借助雨课堂/超星学习通智慧教学平台,引导学生火热思考,更有效达成知识、技能、素质三维目标。

河北省石家庄市大学生中药配方颗粒认知情况调查

目的:通过对河北省石家庄市大学生中药配方颗粒认知度及使用时的安全意识进行调查,为相关部门及中药配方颗粒的临床推广及深入研究提供参考。方法:选取2022年5—6月位于石家庄地区某四所综合性大学在校学生作为调查对象,统计分析大学生药品选择习惯影响因素,大学生知晓、正确认知中药配方颗粒与中药配方颗粒不良反应关注度影响因素。结果:大学三年级学生选择西药占比高于大学一年级及二年级,差异有统计学意义(P<0.05)。男生知晓配方颗粒占比高于女生,差异有统计学意义(P<0.05)。大学三年级学生中药配方颗粒认知度认知正确占比高于大学一年级及二年级,差异有统计学意义(P<0.05)。大学生年级、性别、籍贯、民族与关注不良反应占比比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:大学生对中药配方颗粒的认知度较低,对中药配方颗粒不良反应的关注度较低,需引起学校教育和卫生部门的重视,可通过发放宣传册、讲座普及相关知识,从而提高大学生人群对中药配方颗粒的认知度,保证用药安全性。

基于有限元的FSC赛车踏板支座拓扑优化分析

为了在中国大学生方程式汽车大赛(FSC)动态竞赛中获得良好的参赛成绩,挑战用最短时间在规定赛道上行驶,同时对赛车燃油经济性提出更高的要求。赛车整车设计流程中,在满足结构强度、刚度的前提条件下,尽可能降低整车质量,对提升赛车的动力性以及燃油经济性有着积极的意义。本文通过对FSC赛车操作踏板支座进行包含三维模型建立、拓扑优化、模态分析的拓扑优化设计分析流程,实现了FSC赛车设计过程中的轻量化设计,同时在保证强度条件下进行了模态分析,证明该部件满足实际使用要求,对实现赛车轻量化设计有积极作用。

方程式赛车空气动力学套件设计及分析

空气动力学套件为方程式赛车行驶中提供可靠下压力的同时起到整理乱流作用,文章基于计算流体力学对空气动力学套件进行设计分析。利用有限元的方法计算襟翼不同攻角时产生的影响、分析不同网格模型所带来的效益及对方程式赛车整车空气动力学套件优化设计。发现对于部分翼型而言使用Poly-Hexcore网格模型计算时长最低、所带来的效益最佳。分析得出尾翼气流涡产生的原因并通过布置尾翼缺口进行处理。文章以高气动性能为目标对方程式赛车空气动力学套件进行设计并阐明优化流程,为整车空套设计提供理论基础。

基于ANSYS的方程式赛车轮辐有限元分析

中国大学生方程式汽车大赛(FSC)是由高等院校汽车工程相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛。根据《中国大学生方程式汽车大赛规则》(2022版)的要求,利用CATIA对大学生方程式赛车轮辐进行设计和建模;对2种典型工况(直线加速、转向加速)进行受力分析求出前后轮载荷,利用ANSYS软件进行有限元分析以及轮辐最大位移量和最大等效应力的计算;对轮辐进行改良设计,优化轮辐几何体结构,调整轮辐与轮毂安装的旋转面的厚度和曲线的曲率以及轮辐质量,对优化后模型进行加速工况分析。分析结果表明,轮辐的优化设计实现轻量化,且其强度和刚度在允许范围内,保证赛车在行驶过程中操纵稳定。

车辆工程专业学生创新实践能力培养——基于大学生方程式汽车大赛

中国大学生方程式汽车大赛是培养学生创新应用能力、设计制造能力和动手实践能力的平台。以此大赛为契机,紧扣车辆工程专业课程教学内容,阐述了赛车的总布置、动力系统和底盘系统等,在设计、制作和装配过程中的注意事项和要领,运用启发式和讨论式等教学手段,积极鼓励学生多方案多思路解决问题和克服困难,培养学习能力和独立思考能力,同时也丰富课程教学内容。参与该大赛一年多来的实践证明,构建注重学生创新实践素质模式的平台,对培养具有工程实践能力的人才效果显著,可以满足汽车及零部件产业对该类精于专业理论、长于实践应用人才的需求。

FSC赛车驾驶室的人机工程适应性

为了提高驾驶室的适应性和安全性,以中国大学生方程式汽车大赛(FSC)赛车的驾驶室为研究对象,应用人机工程学理论和结合FSC驾驶员的实际需求,对驾驶室进行适应性分析,改进其驾驶视野、驾驶座椅和驾驶操纵装置,优化各器件间布局配置的关系.基于UG软件人机工程设计模块,设置FSC赛车驾驶室的人机工程适应性评价指标,对驾驶员驾驶姿态、操作舒适性和视野范围等进行模拟仿真,检验驾驶室设计的合理性,同时给出驾驶员舒适性的评价结果.研究结果表明,UG人机仿真系统可有效地分析驾驶室的适应性,设计后的驾驶室布置形式对于今后改进赛车设计具有借鉴意义.

大学生方程式赛车——培养车辆工程专业大学生创新实践能力的优秀平台

大学生方程式汽车大赛是一项面向在校学生的赛事,在赛车设计与制造过程中,从图纸设计到赛车试制,再到驾驶赛车进行比赛,完全是靠学生亲自动手完成。该赛事对培养车辆工程专业学生的创新实践能力、主动学习能力、动手能力、组织协调能力及团队精神作用明显。北京航空航天大学的AERO方程式赛车队经过7年的建设,已成为培养大学生工程技术能力、社会实践能力的基地,也成为高校对外宣传的一面旗帜。

“健身气功·六字诀”对大学生心肺功能影响的研究

通过对在校62名大学生进行为期四个月的“健身气功·六字诀”的实验研究,将练习前后测得与心肺功能相关的数据(心率、血压、肺活量、时间肺活量、肺活量/体重指数)进行数理统计分析,结果显示,“健身气功.六字诀”对提高大学生的心肺功能有很好的效果,尤其是对呼吸机能有很好的锻炼价值。

基于电动汽车创新创业复合实验班的新工科人才培养实践

为了适应新一轮工业变革,需要中国的工程教育积极探索人才培养模式的改革方向,加快发展和建设新工科。电子科技大学通过“拔尖创新人才特殊培养计划”创立了电动汽车创新创业复合实验班,实施基于项目的个性化因材施教、创新能力培养、实践能力培养、团队协作能力培养、领导力和执行力培养等新工科人才培养改革举措。经过长达三年的实践,对学生的最终培养效果显示:该措施可有效提升学生的自主创新能力,能够培养出具有优良工程能力的新工科高层次复合人才。

大学生方程式赛车悬架结构及受力分析

针对某款典型赛车,在ADAMS/View中对其悬架进行建模,对赛车满载静止及转弯工况进行静力学分析。在此基础上得出轮胎受到的侧向力与支持力,将求得的轮胎受力施加于悬架模型中,得出各悬架与车架连接点的受力情况。利用等效载荷原理,将计算出来的连接点受力应用到后续的车架的受力及变形分析,为以后对其进行满载静止、转弯工况车架的应力、应变分析提供参考。

基于结构方程模型的高校辅导员职业认同度影响因素研究

应用结构方程模型对高校辅导员职业认同度中的个人认同、学生认同、学校认同、社会认同4个潜变量以及辅导员工作积极性、辅导员对大学生思政教育专业知识掌握程度、辅导员工作成就感等14个观测变量之间的关系进行了实证研究,结果表明此模型拟合效果较好,可应用于分析实践。同时从加强辅导员的分类引导,为辅导员提供职业发展空间,健全辅导员激励机制,提升学生、行政人员对辅导员职业认同度三个方面提出辅导员职业认同度的建议。