摘要：为考察不同环境工况下TBM滚刀的破岩特性,研制了一台小型滚压破岩模拟试验机。该试验机采用模块化设计,主要由基体及动力执行模块、数据采集模块、介质流率与温度控制模块三部分组成。其中,基体及动力执行模块主要包含试验机基体、加载主轴、滚刀夹具和岩石夹具,用来支撑试验装置和提供动力;基于LabVIEW的数据采集模块(力信号监测与分析系统)可在试验过程中实时显示和存储滚刀试样的法向力、滚动力、侧向力和摩擦系数数据;介质流率与温度控制模块由精密恒流蠕动泵、温度控制器和加热负载组成,用于试验过程中介质溶液的引入和温度保持。试验机的滚刀安装半径、介质环境、法向载荷、运动速率和时长等工况参数均可调。滚刀/大理岩在25℃去离子水介质工况下两种法向载荷作用的滚动摩擦磨损试验结果表明,该试验机可开展TBM滚刀在不同温度介质环境下的滚压破岩模拟试验。

摘要：为在各种人类不便到达的地区进行数据采集、探测等工作,越来越多移动式机器人被使用,六足机器人因其在步态上的高适应性成为移动机器人领域中的主流研究对象之一。本文以Raspberry Pi作为控制核心设计了一款六足行走机器人,具有多自由度结构和离散落足点,可进行丰富的步态设计,以适应各种非结构化地形,同时结合摄像头、传感器等功能模块,使其具备远程控制、实时监控、自动避障等功能,以达到在各种复杂地形环境下稳定行走并实时高效采集信息的目的。

摘要：硬岩掘进机(TBM)主要依赖滚刀-岩石界面的滚压作用进行隧道掘进作业,滚刀刀圈磨损严重、更换频繁,严重影响TBM掘进效率。本文介绍了TBM滚刀破岩原理与典型失效形式;从滚刀材料改性和结构优化角度归纳总结了TBM刀具改性的研究现状,指出单纯的滚刀改性优化对TBM掘进效率的提升作用有限;进而介绍了水射流、超声、激光和微波等外加物理场辅助破岩技术的研究进展;最后,从岩石力学性能化学弱化角度探讨了辅助破岩技术的新思路。

摘要：为满足空间植物培养的需求,基于空间微重力环境和平台资源约束,开展了根部水分和养分控制、栽培室大气环境控制、光环境控制等方面的空间植物栽培装置方案研究。研制了具有水分/养分供应、大气环境控制、光源、测量与控制、栽培室和根盘等6个功能模块的空间植物栽培装置。开展了装置的集成与调试,对装置各功能模块设计合理性进行验证。最后利用组合体试验平台,进行装置各功能模块集成性能验证、植物功能评价验证(生物学特性、物质和能量交换、营养品质和生物安全性等)及植物栽培流程验证(流程合理性、资源需求及保障、与环境之间的相互影响)。验证结果表明:水分供应、养分供应、大气环境控制、植物光照控制和参数测量控制等性能良好,能够满足植物培养对各类生长环境条件的需求;生菜生长旺盛,生产效率101.31 g(鲜质量)·(kWh)^(-1)·d^(-1)·m^(-2),光能利用率0.31 g(干质量)·mol^(-1)光子,富含各种营养,食用安全。装置方案和植物栽培流程合理可行,性能良好,具有较高的植物生产能力。研究结果为后续开展空间植物栽培装置研制奠定了技术基础。

摘要：针对宽速域高超声速飞机机动飞行任务过程中容易出现进气道不起动问题,研究开展了基于最佳进气道优化的飞行/推进一体化保护控制方法研究。该方法可依据飞行状态对进气道流场最优攻角进行实时优化,并基于极点配置策略完成攻角与燃烧室扩张比联合调节,实现飞行/推进一体化进气道保护控制。仿真结果表明,一体化保护控制方法与传统进气道不起动保护控制方法相比,在相同设计前提下可提升进气道不起动稳定裕度,降低进气道不起动风险,避免进气道不起动对宽速域高超声速飞机飞行任务造成的不利影响。

摘要：路径规划作为自动驾驶的关键技术,具有广阔的应用前景和科研价值。探索解决自动驾驶车辆路径规划问题的方法,着重关注基于强化学习的路径规划方法。在阐述基于常规方法和强化学习方法的路径规划技术的基础上,重点总结了基于强化学习和深度强化学习来解决自动驾驶车辆路径规划问题的算法,并将算法按照基于值和基于策略的方式进行分类,分析各类算法的特点、优缺点及改进措施。最后对基于强化学习的路径规划技术的未来发展方向进行了展望。

摘要：海阳核电厂1号核电机组堆内构件在制造过程中因热处理变形导致下堆芯支撑板平面度和燃料组件定位销孔的位置度超差。设计方在原因分析后给出了返修的处置意见,并提供了返修的方案。本文围绕该1号机组下堆芯支撑板的超差情况,对产生超差的原因进行了叙述,并介绍返修方案和返修情况。

摘要：设计提出了一种钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁纵筋贯通、方钢管开矩形洞并补强的新型RC梁-钢管混凝土(concrete filled steel tube,CFST)柱节点。为研究该新型节点的受力性能,设计并制作了6个足尺寸试件,包括2个开洞并补强的CFST柱试件和4个RC梁-CFST柱节点试件。通过开展静力和拟静力试验研究,得出了试件的破坏特征、承载能力和抗震性能。结果表明:在节点区增加钢管壁厚进行开洞的等面积补强可以使开洞尺寸对柱试件轴压承载力的影响较小;梁柱节点试件呈现出RC梁端塑性铰延性破坏,且节点试件的滞回曲线有明显捏缩现象,均出现较明显的强度与刚度退化;当柱轴压比由0.3增大到0.6时,中柱节点的承载力和等效黏滞阻尼系数分别降低了2.7%和6.0%;梁柱节点试件的平均位移延性系数为3.2,展现出良好的变形能力。试验研究表明,该新型RC梁-CFST柱节点具有较好的抗震性能,能够实现“强节点弱构件”的设计目标。

摘要：驱动系统作为高速列车动力转向架的核心子系统,是高速列车安全运行的重要保障,但随着运行速度的不断提高,高速列车的可靠安全运行受到严重挑战。为了减小轴箱内置式高速动车驱动系统悬挂节点的动态载荷,降低驱动系统关键部件的振动水平,对驱动系统悬挂刚度进行了优化研究。基于多体系统动力学理论,综合考虑轨道随机不平顺激扰、牵引动力传递和齿轮啮合作用等因素的影响,建立了轴箱内置式高速动车动力学模型;利用正交试验设计方法,以减小牵引电机吊点悬挂载荷和齿轮箱车轴铰接点垂向载荷为优化目标,研究牵引电机吊点、齿轮箱吊杆吊点、电机-齿轮箱连接点的悬挂刚度对车辆关键部件振动加速度和驱动系统悬挂节点动态载荷的影响规律;并采用极差分析法对其影响规律进行分析,获得驱动系统悬挂刚度的最优匹配组合。研究结果表明:与原始设计的驱动系统悬挂刚度相比,参数优化后牵引电机吊点的纵向载荷最大值减小22.3%,横向载荷最大值减小37.9%,垂向载荷最大值减小9.8%,齿轮箱车轴铰接点的垂向载荷最大值减小9.1%;此外,驱动系统悬挂刚度优化后的牵引电机、齿轮箱、轴箱的横向振动加速度均明显减小。

摘要：针对外骨骼机器人在仿生性、便携性及人机交互性上的问题,提出了一种基于形状记忆合金(SMA)驱动模块的腕部柔性外骨骼.首先,研究SMA弹簧的最大可回复拉伸长度与相变温度特性,建立SMA驱动模块的SMA弹簧与锰钢片的混合模型.然后,根据人体腕关节运动范围和所需拉力,对该混合模型进行参数优化.最后,提出了一种弹性元件势能、风冷和高低电流切换混合的SMA弹簧冷却方法,设计了基于运动角度和相变温度反馈的控制方法.为了验证腕部柔性外骨骼的实际使用效果,进行穿戴训练和测温实验.实验结果表明,该外骨骼的仿生性和柔顺性符合人体腕关节运动特性,其轻质、便携性可提高日常生活活动辅助效果.