摘要：为实现异种铝合金环形构件的高精度装配与连接,文中设计一种卧式串联型轴向移动转径向伸缩的搅拌摩擦焊接工装。结果表明,采用此工装成功实现铝铜系/铝镁系异种铝合金环形构件的高精度装配与高质量焊接,接头内部质量达到了I级接头要求,接头的抗拉强度高于245 MPa,延伸率高于16%,且所有接头均断裂在铝镁系铝合金母材一侧,说明该接头的整体性能要优于铝镁系铝合金母材性能,解决了铝铜系/铝镁系异种铝合金熔焊易出现焊接裂纹的工程难题。

摘要：通过调研铝合金等离子弧穿孔焊接在自动化焊接中的应用现状,分析铝合金等离子弧穿孔焊工艺的焊缝成型问题,运用优化设计理念,使用Solidworks软件,设计了一款以操作机系统为依托,以人在回路为主要控制模式的微型等离子弧焊接机头(VPPA焊接机头)。根据结构原理图,同时以优化设计为目标确定了VPPA焊接专机的整体设计思路,结合设计经验确定了各运动机构的整体设计方案。通过VPPA焊接机头与操作机的配合,实现了复杂空间曲线焊接焊枪与焊缝位置的精确对中,实现了良好的焊缝成型和较高的焊接效率。

摘要：目前,传统的焊接机器人在实现空间复杂曲线的焊接和全位置焊接的过程中,需要机器人的个个关节进行耦合调节,机器人系统惯量增大,且容易引起干涉现象。基于降低机器人系统惯量,增强系统刚度,简化控制,避免干涉,实现焊枪的时时调节功能。以相贯线焊接为例,创新性地提出了一种能够自身调节工作角和行走角功能的二自由度仿手指形焊枪,建立D-H坐标系对仿生手指形焊枪进行了运动学分析;通过运动学仿真,未检查出系统干涉和碰撞,工作角和行走角调节机构的调节范围能够达到焊接工艺要求,从而验证了机构设计的合理性,为实现精确焊接提供了基础。

摘要：运载火箭贮箱锥形封头有空间异形曲线焊缝,该类焊缝一直以来采用传统的手工焊接方法,为提高焊缝质量和产品品质,文中对锥形封头的自动焊接技术进行了研究,采用单面双层自动焊接工艺方法,创新设计集成了一套自动焊接系统,优化自动焊接系统的控制,适应产品个性化及差异性的特点,通过工艺试验验证,得到试片的力学性能抗拉强度不低于300 MPa,伸长率不小于3.5%。按照与真实产品1∶1的比例进行了试验件的焊接,其焊缝接头的抗拉强度不低于315 MPa,伸长率不小于4.5%,焊接完毕后,顺利通过液压试验考核,其考核压力最高达到0.62 MPa,在该压力下保压10 min后,焊缝处未发现液体渗漏和爆裂的情况,液压试验完毕后对焊缝的内外表面进行检查未发现裂纹等缺陷。因此,运用锥形封头自动焊接技术焊接出的锥形封头,能够满足产品质量要求,焊缝的性能符合行业技术要求。

摘要：“STEM+”教育理念将科学、技术、工程、数学以及课程思政有机融合,有助于促进学生跨学科思维和创新能力的培养。为构建满足新时代气象服务保障需求的复合型人才培养体系,提出以“STEM+”驱动的大气探测课程教学设计改革,建立知识学习与科学思维、工程素养、专业自信培养为一体的融合式教学过程。以“地基可见光测云”一课为例,按照问题界定、解决方案、模型构建、误差分析与模型改进、评价与总结等工程设计环节,将知识点按照STEM理念进行重构。同时,挖掘课程思政元素,引导学生形成跨学科的思维方式,坚定热爱气象、献身使命的理想信念,以期为培养大气科学创新型人才作出贡献。

摘要：针对随钻条件下无线电磁波传输技术信号衰减大、传播距离短、信号频率低以及传输速率慢的难题,文章设计了基于准横电磁波(Transverse Electromagnetic Wave,TEM)激励模式的随钻中继式电磁波传输技术。该技术以钻杆作为传输载体,将电磁波在井内的随钻传输模型类比同轴线传输模型,通过使用多组载波频率,在提高传输速率的同时,利用中继接力扩展传输距离。该技术已通过不同地层环境的现场验证,是井下数据传输未来发展的重要方向。

摘要：准确获取大气中云粒子的原位探测信息,对于揭示气溶胶—云—降水形成物理机制、改进数值预报模式微物理参数化方案、评估人工影响天气催化效果等具有重要的应用价值。数字全息测量技术能够同时获取云粒子的尺度、速度、相态和空间位置等信息,且具有覆盖粒子尺度范围广(μm~mm)、空间采样精度高(可达mm量级)和仪器采样体积可准确确定等诸多优点,在云微物理观测领域具有广阔的应用前景。总结了目前国内外数字全息云粒子测量仪器的研究现状,分析了仪器研制所涉及的全息光路设计、机械防护和全息图处理等几个关键技术问题,并介绍了全息云粒子观测结果在揭示混合云内冰晶冻结机制和云中湍流混合作用影响微物理机制等方面的应用。最后,从技术应用角度对全息光路优化设计、全息图处理方法、仪器结构防护和外场观测试验等方面作了一定的思考和展望,以期为开展相关仪器研制和云微物理观测应用研究提供参考。

摘要：1, 1, 1, 3, 4, 4, 4-7氟-3-(3氟甲基)-2-丁酮(C5-PFK)气体因其优良的电气绝缘性能和良好的环保特性受到国内外广泛关注。制备高精度的C5-PFK混气并实现对其混合比的精准检测,有利于对C5-PFK混气的科学论证,最大限度的减少电力隐患。采用FTIR实验,结合B3LYP方法进行光谱理论计算,对C5-PFK气体的红外光谱吸收特性进行了研究;针对测试环境中可能存在的CO_(2)及微水气体,在相同的温压及光程条件下进行了谱线交叉干扰分析;基于非分散性红外线(NDIR)技术对C5-PFK混气混合比传感器进行了仿真测试,开展了传感器硬件系统的整体设计。根据传感器的输出特性,建立了BP神经网络温度补偿模型,并对传感器的重复性及示值误差进行了测试。结果表明:C5-PFK气体的强吸收峰位置分别为1 200、 1 262及1 796 cm^(-1),分子理论计算与气体实测的红外光谱吻合较好;合成空气背景下1 262 cm^(-1)位置CO_(2)气体的吸光度为6.04×10^(-7), 150 nm滤波带宽内微水峰面积影响因子约为3.15×10^(-3),谱线交叉干扰可忽略不计,采用NDIR技术选择1 262 cm^(-1)位置实现混合比检测切实可行;以量程追踪光程,传感器仿真测试结果显示6.5 mm光程可实现0~15%的C5-PFK混气混合比的检测。传感器输出特性显示:吸收变量SA/SB值随温度的升高而减小,呈现非线性关系;10%的C5-PFK/Air混气在BP神经网络算法温度补偿前后最大示值误差分别为29.23%及1.29%,补偿后输出吸收变量SA/SB值基本保持不变;传感器重复性测试显示RSD为0.27%,小于3%;不同浓度对应的传感器示值的线性拟合系数R^(2)为0.999,最大示值误差为2.47%。综上,验证了该检测方法及其传感器在C5-PFK气体混合比检测范围、抗干扰能力及可靠性等方面优势,为C5-PFK混气电气设备混合比检测提供一种可行的解决方案。

摘要：设计并制作了一款便携式EDIB-USB通信适配器,目的是简化测井仪器和上位机之间的数据传输,特别是板级通信测试。该适配器使用SoC芯片作为主控制器,不仅降低了系统的设计难度,而且使整体结构明显优于DSP/MCU+FPGA的多芯片方案;同时在功耗、体积和便携性上也取得了满意的效果。适配器通过USB2.0接口与上位机连接,既保证了数据的高速传输,又解决了自身的供电问题。最后通过板级实物测试证明了该适配器能够较好完成仪器与上位机之间的数据传输任务。

摘要：针对新型高温声波测井仪器对内部电路集成度和低功耗的苛刻要求,通过采用SoC FPGA芯片设计数据采集和处理电路来提高电路集成度,同时采用软硬件协同设计方法,充分发挥软硬件资源优势,在满足速度要求的前提下最大限度降低功耗。设计中首先对SoC FPGA系统的功能模块特性进行了分析,然后对部分模块的资源占用和处理时间进行了平衡优化设计,最后结合器件特点进行了低功耗优化设计。