摘要：开发了一套造型灵活直观、网格生成速度快的涡轮平面叶栅非轴对称端壁优化设计工具,该工具的核心技术是非均匀有理B样条(NURBS)曲面造型和网格变形.在此基础上以商业软件Isight为优化驱动器,以CFX为求解器,搭建了非轴对称端壁优化设计流程.以Pack B涡轮平面叶栅为例,对其进行了非轴对称端壁优化设计.优化后涡轮平面叶栅总压损失系数减小了12.96%.结果表明:涡轮平面叶栅端部的静压分布改变削弱了涡轮平面叶栅通道中马蹄涡、通道涡的强度,提高了涡轮平面叶栅的气动性能.

摘要：星敏感器是卫星上精度最高的姿态测量仪器,其通过对恒星成像与识别来确定卫星的三轴姿态,主要由光学系统、电子学系统和信息处理系统组成。传统卫星上高精度星敏感器的体积重量较大,难以满足蓬勃发展的微纳卫星的任务需求,成为限制微纳卫星定位精度的主要障碍。相对于电子学微型化、集成化和信息处理技术的飞速发展,光学系统成为星敏感器小型化的瓶颈。提出一种基于非球面大相对孔径微小型光学系统设计方法,仅用5片镜片,即可实现焦距25 mm,相对孔径1/1. 3,17°全视场角,在奈奎斯特频率处MTF优于0. 5,采用选取相对部分色散系数相同或接近、色散系数相差较大的玻璃组合的方法,有效校正了500~880 nm宽光谱色差,并实现了全视场畸变≤0. 013%。引用此技术设计纳型星敏感器镜头焦距25 mm,重量仅为15 g,降低到国内纳型星敏感器镜头的1/5。结果表明,光学系统经测试畸变等指标,满足角秒级星点中心确定的要求,为高精度纳型星敏感器提供了核心保障。

摘要：热管冷却反应堆中的高温金属钠发生泄漏后,会与空气反应产生燃烧甚至爆炸,危害堆芯安全。针对高温状态下热管钠泄漏存在实验稀少、现象不明等问题,本文开展了钠热管顶部泄漏模拟实验,将15 g钠放入不锈钢管加热至904.8℃,在湿度13.12 g/mL的湿润空气中打开,测量过程中用压力、温度变化衡量危险程度。结果为热管泄漏会发生燃烧产生黄色火焰,发出爆炸响声,反应室中检测到压力脉冲0.081 MPa,反应室最高升温192.1℃。实验结果(包括实验现象和泄漏过程分析)为后续热管冷却堆的设计和安全评估提供了参考。

摘要：量子元胞自动机(Quantum-dot cellular automata,QCA)是一种新兴的纳米技术.本文基于改进的五输入择多门,设计出一个全加器,在保持正确逻辑功能的基础上较以往的全加器有一定优势.应用该全加器设计加法器和乘法器,结果表明在某些性能上有显著提高.

摘要：针对非常规油气井套管外永置式微振动监测,研制了一种基于光纤法布里帕罗(F-P)干涉原理和微机电(MEMS)技术的三分量光纤MEMS地震检波器,将微地震信号转化为F-P腔长的变化,通过超快光谱探测技术和动态白光干涉解调技术实现高速解调。设计并理论仿真了μm/g量级的高灵敏度MEMS加速度芯片,突破大深度双面套刻工艺完成芯片样品制造。采用高集成度小型化结构设计、无胶封装工艺设计和陶瓷微加工工艺实现25 mm微型外径,满足套管外永置式安装要求,提高了高温检测精度。在实验室完成了检波器与标准电学加速度计的性能对比测试,结果表明:检波器可耐受175 MPa高压和180℃高温,灵敏度分别为1.2382,1.2590,1.0862μm/g,工作频带为0~350 Hz,量程为±5 g,线性度误差<0.01%,抗横向串扰能力<5%。研制的检波器耐高温高压、尺寸小巧、灵敏度高、线性度良好,在非常规油气井储层压裂改造和采油气生产过程中,永置式套管外的三分量光纤MEMS地震检波器可以发挥重要的监测作用。

摘要：文章采用计算流体力学模拟软件(Fluent)对华坪至丽江高速公路彪水岩地下立交隧道合流部进行模拟,综合考虑在流场、风速、风量、风压等多个因素下不同合流夹角对合流隧道通风特性影响研究。研究表明:随着合流夹角的增加,扩大断面段风速、出口风量减小,而入口静压则增大;压损系数越大,气流越不顺畅。合流部局部流段附近均有“回流”和“涡旋”的现象,应设计相应的机械通风设施予以排除;隧道合流部夹角为10°最合理,与工程实际采用方案相同。研究成果可为其优化通风适用性及舒适性进一步分析提供参考数据。

摘要：目的探讨利用计算机辅助设计和3D打印技术制备的个体化经髂嵴植钉导板在骨盆外固定架深部植钉中的应用。方法 2017年5月—2018年2月,收治5例骨盆骨折患者。男1例,女4例;年龄29~68岁,平均52岁。骨盆骨折Tile分型B型3例,C型2例。受伤至手术时间6~14 d,平均9 d。依据术前CT扫描数据三维重建骨盆,并设计个体化经髂嵴植钉导板,利用3D打印技术制备骨盆模型及导板;术前模拟植钉过程后,术中在个体化经髂嵴植钉导板辅助下植入外固定钉。术后复查CT,依据手术前后三维图像,测量实际钉道和规划钉道起始端与髂前上棘骨性凸起顶部的距离,分别在横断面和冠状面上测量规划钉道和实际钉道的内倾角及尾倾角。结果所有患者术中均应用个体化经髂嵴植钉导板辅助成功植钉,共植入20枚外固定钉,均为单次植入。X线片和CT检查显示所有外固定钉位置良好,植入长度70.13~100.53 mm,平均83.16 mm。拟合后的三维重建图像显示所有外固定钉的进钉点、钉道方向均与术前规划一致。和规划钉道比较,实际钉道与髂前上棘的距离、内倾角、尾倾角差异均无统计学意义(P>0.05)。术后随访3个月,所有外固定钉均未发生松动、断裂;均未发生血管、神经损伤,浅表和深部组织感染,切口均Ⅰ期愈合。所有患者对治疗过程满意,髋、膝关节活动度正常,末次随访时疼痛视觉模拟评分(VAS)为0~3分,平均0.5分。结论个体化经髂嵴植钉导板辅助植钉技术是对传统经髂嵴植钉技术的改良,可提高外固定钉植入精确度和有效延长钉道长度,使患者术后迅速获得骨盆力学稳定性、降低钉道相关并发症风险。

摘要：为有效检测公路隧道火灾烟雾并预警,针对公路隧道传统火灾烟雾探测器存在的反应慢和功能单一等问题,通过分析研究火灾烟雾视频图像的颜色和纹理特征,提出一种基于烟雾图像特征的公路隧道火灾烟雾检测方法。首先,通过改进后的Vibe算法模型提取图像运动区域;然后,在YUV色彩空间中确定疑似烟雾区域后利用颜色滤出方法分割出疑似烟雾区域;最后,用从疑似烟雾区域图像中提取的颜色矩和均匀局部二进制模式(ULBP)与灰度共生矩阵(GLCM)构成机器学习分类器的输入向量进行隧道火灾烟雾识别。为满足复杂的隧道环境,对比分析BP神经网络、支持向量机、随机森林3种机器学习分类器的烟雾识别效果,选出最优算法作为公路隧道烟雾识别分类器。通过模拟公路隧道火灾烟雾试验视频和某实际公路隧道火灾视频对分类器进行试验测试,结果表明:基于BP神经网络算法的检测系统识别性能最优,选取的烟雾特征具有较高识别精度,能够在隧道复杂环境中识别火灾烟雾。

摘要：针对控制器间通信时延大、信息交互困难和全网视角难以维护的问题,提出了一种针对控制平面连通效能优化的控制器布置方法。该方法在保证负载均衡和服务质量的基础上将控制器布置问题建模成为一个K-center问题,并对指标优化下的控制器布置位置和个数进行了刻画。为求解该模型,设计了相应的基于连通效能的两阶段优化算法:第一阶段通过设置节点的优先级别和搜索范围参数,在确保控制器准确布置的前提下缩小了解的搜索范围,得到了线性松弛下的搜索半径;第二阶段输入第一阶段的结果,通过不断调整指针最终确定控制器的布置位置。仿真结果表明:该方法实现了控制器的最优化部署,减少了控制器间的平均时延,方便了控制层面的信息交互,与CCP方法相比,在保证时延和负载均衡的同时使运算复杂度和连通效能得到了明显改善,在OS3E拓扑中的解搜索范围减小了30%,不同拓扑中的平均连通效能最大减小了15%。

摘要：以韧性理念为核心的系统安全分析范式,为现代公路隧道运营安全管理提供科学而务实的新视角。为深入理解韧性理念,首先结合国内外不同工程领域对韧性研究的进展,梳理总结出以下2点共识:1)韧性是一种综合性能力,着眼于系统全过程的表现;2)韧性包含一系列特征属性,可用鲁棒性、冗余性、资源充裕度、快速性囊括。鉴于经典风险分析于公路隧道运营安全管理的部分局限性,探讨引入韧性视角的必要性和意义。进而定义公路隧道运营韧性,即为对影响公路隧道正常运营通行的实际或潜在负面效应,进行预防、抵抗、适应、恢复的能力,并分析全阶段性、动态演进性和量化客观性的内涵,构建初步的概念框架。再提出基于感知、响应、学习和预测4种功能来增强隧道运营韧性的路径以及初步的韧性提升措施。特别地,针对火灾风险,介绍相关的智能技术与装备案例,包括智能火灾检测、火灾预测技术和隧道入口的柔性阻拦系统等。未来,对公路隧道运营韧性的研究将不断深化,通过构建全面的理论框架,以指导实践并推动隧道运营安全管理的科学化、系统化发展,从而建立更安全、高效、可持续的隧道运营体系。