摘要：机床整机结构方案设计是机床设计的关键环节.在早期设计阶段,实现整机及基础大件性能优化可显著减少后续详细设计的重复率,提高设计效率.基于多学科优化设计软件i SIGHT,搭建了机床整机结构方案设计及集成优化系统框架,有效集成参数化建模知识、仿真分析知识;综合利用实验设计、响应面拟合及多目标优化算法,形成了以结构件关键设计参数为变量、静动态特性及质量为目标的优化技术流程.以某框中框结构卧式加工中心为例,优化后整机质量下降6.38%,,整机最大变形降低3.24%,,工件-刀具相对变形降低5.68%,,首阶固有频率提高1.15%,.优化结果验证了所提出方法的可行性.

摘要：非金属缠绕管道修复是在役管道受损后的一种主要修复方式,对于保障油气管道的平稳安全运行具有十分重要的意义。基于组合薄壁圆筒的力学分析理论,推导出了管道修复厚度的计算公式,并考虑缠绕材料的各向异性建立了缠绕修复管道的有限元分析模型。分析结果表明,缠绕层对附近管体的应力状态影响不大,只要修复厚度和修复长度合适,就能够完全恢复管道的承压能力。缠绕层在管道缺陷区域屈服以后能起到明显的承载作用。增大缠绕层厚度,可降低管道和缠绕层中的环向应力;而当缠绕层厚度小于最小修复厚度时,即使加大修复长度也无法完全恢复管道的承压能力。最后,对基于有限元法和解析方法得到的缠绕层厚度和长度进行了对比,结果表明,缠绕层厚度的计算公式偏于安全,可用于管道修复缠绕层的设计计算。

摘要：针对空间站中间回路温度波动过大,高温时导致科学载荷工作温度超出允许范围的问题,设计了一种基于热电制冷器(TEC)的末端单向流体回路温控系统。该系统包含一个TEC温控模块,当中间回路温度过高,末端回路冷却功率不足时,该模块可提供额外的制冷量,降低流入冷板的工质温度,形成针对科学载荷的相对低温区域,恢复回路的冷却能力。分别建立了温控系统数学模型与数值仿真模型,并完成了热负载扰动、中间回路温度扰动、末端回路流量扰动和并联支路热扰动等4种扰动对系统热力学特性影响的仿真分析,验证了TEC模块的温控性能。结果表明:在科学载荷发热功率增加30%、中间回路的温度升高5K、末端回路流量减小至0.001 5kg/s等多种工况下,所设计的温控系统能够将载荷温度控制在1K以内,实现科学载荷精确温控。

摘要：针对以Faster R-CNN为代表的基于候选框方式的遥感影像目标检测方法检测速度慢,而现有SSD算法在小目标检测中性能低的问题,提出一种改进的SSD算法,综合利用现有基于候选框方式和一体化检测方式的优势,提升检测性能。该算法利用密集连接网络替换原有的VGGNet作为骨干网络,并且在密集连接模块之间构建特征金字塔,代替原有多尺度特征图。为验证所提算法的精度及性能,设计样本数据在线采集系统,并采集飞机及运动场目标样本集作为实验样本,通过对改进SSD算法的训练,验证了其网络结构的稳定性,在无迁移学习支持下依然能够达到良好效果,且训练过程不易发散。通过对比以101层的残差网络(ResNet101)作为基础网络的Faster R-CNN算法和R-FCN算法可知,改进SSD算法较Faster R-CNN算法和R-FCN算法的MAP在测试集上分别提升了9.13%和8.48%,小目标检测的MAP分别提升了14.46%和13.92%,检测单张影像耗时71.8 ms,较Faster R-CNN和R-FCN算法分别减少45.7 ms和7.5 ms。

摘要：三点支撑的高刚度床身结构对精密机床有着重要的影响,为提高机床的动静态特性,结合中心复合试验、响应面模型和多目标遗传算法,提出一种面向床身结构的三点支撑多目标优化设计方法,并以一精密卧式加工中心为实例进行验证。结果表明:通过有限次的数值模拟分析计算可获得设计空间内最优解,可使整机变形降低5.73%,整机首阶固有频率提高3.12%。优化后机床的动静刚度有所提高,验证了提出方法的正确性及可行性。

摘要：本文提出了用时分复用方法实现双光路并行信号的模数转换方案，讨论了保证精度和并行性的条件，如Ａ／Ｄ转换器精度、信号的频率和孔径误差等，给出了相应的计算公式，在此基础上，介绍了一种高速双光路并行数据采集系统的设计及其应用． 在此系统中，用ＰＬＤ设计的状态机是实时读取数据的关键部分．

摘要：针对石墨烯压力传感器的高气密性封装要求,设计了一种应用于石墨烯压力传感器的Au-Si键合工艺。采用Au-Si键合工艺只需要在传感器的密封基板表面生长一层100 nm的SiO_(2),并在生长的SiO_(2)表面溅射金属密封环,密封环金属采用50 nm/300 nm的Ti/Au。使用倒装焊机在380℃以及16 kN的压力环境下保持20 min完成传感器芯片与基板的键合,实现石墨烯压力传感器的气密性封装。键合完成后对键合指标进行表征测试,平均剪切力可达19.596 MPa,平均泄露率为4.589×10^(-4) Pa·cm3/s。通过对键合前后石墨烯传感器芯片电阻检测,电阻输出平均值变化了3.36%,键合前后电阻输出相对稳定。对传感器进行静态压力检测,其灵敏度>0.3 kΩ/MPa,非线性<1%FS。实验结果表明,石墨烯压力传感器采用Au-Si键合工艺进行气密封装不仅工艺简单,且强度高。

摘要：一种基于单片机的大动态范围、高精度的光纤温度传感器的设计研制,用双光路、可编程增益放大系统来实现大动态范围的温度测量,并利用12位ADC将被测温度信号由模拟量转换为数字量,利用单片机系统达到高精度的要求,整个系统有非线性校正、多点温度补偿、多种测量方式可选、LCD显示和键盘输入等功能,且系统可与计算机通过RS-232接口通讯,将采样数据传输到上位机处理。

摘要：设计了一种基于纳米孔结构的超高压石墨烯压力传感器。由于氮化硼的六方晶体结构与石墨烯的晶体结构高度相似,该传感器采用氮化硼/石墨烯/氮化硼的石墨烯复合异质敏感薄膜作为压力传感器的敏感材料,利用石墨烯薄膜材料的压阻效应对压力进行检测。为保证传感器在400 MPa的压力载荷下对压力精准的检测,采用数学理论模型计算出不同孔径的纳米孔上石墨烯复合异质薄膜的应变大小,通过有限元仿真软件对石墨烯圆形薄膜的压力进行仿真,得到了圆形薄膜的最优半径。可为超高压石墨烯压力传感的结构设计和性能优化提供一定参考。

摘要：以提高导航数据更新效率为目的,研究了导航数据采集与更新系统的设计与实现。该系统以***为开发平台,依靠北斗卫星导航系统定位数据,以ArcGIS Engine_组件式GIS作为地理信息系统软件,采用C#语言作为开发设计工具,实现了导航数据更新的操作便捷、高效、准确。本文重点介绍了系统功能设计和功能实现过程。