摘要：三维正交机织复合材料具有优异的力学性能和抗分层能力,在汽车轻量化应用方面前景广阔.以三维正交机织复合材料汽车翼子板为研究对象,基于多尺度仿真预测方法,建立复合材料弹性性能解析预测模型和翼子板宏观有限元模型.同时针对材料和结构设计变量的不确定性,结合蒙特卡洛可靠性分析方法、Kriging代理模型和粒子群优化算法,实现复合材料翼子板多尺度可靠性优化设计.结果表明:优化后的翼子板在满足结构刚度和可靠性要求的同时,达到了21.93%的轻量化效果.

摘要：平纹机织碳纤维复合材料在结构上具有多尺度特性和空间随机性.同时,组分材料会因存储条件和组成相成分、批次的不同导致力学性能有所差异.当考虑各尺度结构和组分性能参数不确定性进行随机力学性能预测时,存在以下两个难点:一是随机变量众多,使得对不确定性传递方法的精度和效率提出了要求;二是由于随机参数之间存在高维相关性,需要建立高精度的相关性模型.针对以上问题,本文提出了基于混沌多项式展开和Vine Copula的平纹机织复合材料多尺度随机力学性能预测方法,综合考虑了平纹机织碳纤维复合材料微观及介观尺度的材料、结构随机参数,基于自下而上层级传递的策略逐尺度地研究力学性能不确定性.该方法采用Vine Copula理论构造相关随机变量的高维联合概率分布,并运用非嵌入式混沌多项式展开法实现不确定性传递.结果显示,本方法构造的相关性模型几乎与原模型一致,且能够高效准确地实现各尺度力学性能的随机预测.

摘要：科技领军人才对我国建设成为世界重要人才中心和创新高地具有重要意义,设立未来技术学院是高等教育系统培养科技领军人才的重大战略部署。将三螺旋模型引入未来技术人才培养领域,尝试构建以“大学-产业-政府”为外三螺旋、以“知识-能力-素质”为内三螺旋的双三螺旋型未来技术人才培养体系。在对未来技术人才内外三螺旋各构成要素内涵进行深入分析的基础上,揭示出该体系具有多元性、一致性、独立性、联动性等关键特征,进而提出从遵循生态化教育理念、促进“学产政”有效衔接、以人才发展需求协同推进培养主体行动、建立考核激励机制等方面来构建双三螺旋型未来技术人才培养体系。

摘要：针对航行环境变化下的无人水面艇路径跟踪控制问题,本文设计了一种基于特征模型的全系数自适应控制算法和矢量场(VF)制导算法的无人水面艇(USV)自适应路径跟踪控制器。采用特征建模方法建立了无人水面艇的特征模型,并结合电机输入指令和差分GPS、电子罗经的数据实现对USV特征模型参数的在线计算;依据全系数自适应控制理论设计了无人水面艇艏向和速度协同控制器,并根据在线辨识特征模型参数在线调节控制器的参数;采用VF制导算法设计并实现无人水面艇的自适应路径跟踪控制器。通过Gazebo仿真软件进行仿真实验与武汉理工大学“iNav-IV”型无人水面艇实船实验,验证了该方法的有效性和实用性。

摘要：氢能为实现零碳排放的能源利用提供了重要解决方案。然而,受制氢技术限制,现阶段我国主要以化石燃料为原料通过气化或重整得到CO,再通过水气变换制氢。虽然使用化石燃料制氢拥有80%的能量转换效率,但其制氢生命周期的平均CO_(2)排放量近14 kg/kg(CO_(2)/H_(2)),不利于实现“双碳目标”。因此,在化石燃料经水气变换制氢过程中,如何分离去除CO_(2)是影响H_(2)纯度和减少能耗的关键步骤。相比于常用的醇胺溶液法高能耗,CO_(2)原位捕集强化水气变换制氢利用固体吸附剂原位捕集产气中CO_(2),可实现一步制取高纯度H_(2)且富集回收纯CO_(2)。因CO_(2)的移除量和移除速率直接决定水气变换反应的强化程度,关系到H_(2)的产率和纯度,其运行稳定性与生产成本相关。因此,该工艺的高效运行依赖于高活性水气变换催化剂和CO_(2)吸附剂。为此,针对CO_(2)原位捕集强化水气变换制氢的原理及优势进行详述,总结了水气变换催化剂、MgO基CO_(2)吸附剂和双功能复合催化剂在使用过程中存在的问题和相应的改进措施,阐述了CO_(2)原位捕集强化水气变换制氢要实现工业化需重点攻关的问题,并提出未来研究应综合考虑反应器选择与复合催化剂设计,通过工艺优化,实现系统物质转化、能量利用和经济性能的最优耦合,揭示CO_(2)原位捕集对制氢能耗降低的内在本质。

摘要：针对HCE技术中移动客户端计算能力有限、存储敏感数据易泄密、身份认证复杂等问题,引入无证书公钥密码思想和标记化,提出一个可双向认证的HCE移动支付方案,给出移动客户端易泄密的解决方法,实现双向身份认证,提高信息传送通道的安全性。分析结果表明,该方案具有公钥密码的机密性、完整性和不可否认性,满足前向安全性,是一个安全可靠、使用便捷的移动支付方案。

摘要：针对不确定性影响下无人艇的路径跟踪控制问题,考虑到小型无人艇建模困难且现有基于模型的控制方法对系统模型的依赖性等问题,设计了基于无模型自适应控制算法与改进LOS制导算法的无人艇路径跟踪控制器.基于动态线性化方法分析并证明了等效数据模型的正确性,设计了紧格式动态线性化(CFDL)的无人艇航向航速无模型自适应控制器并结合改进LOS制导算法设计了无人艇路径跟踪控制器.以武汉理工大学iNav-IV型无人艇为研究对象进行了系列实验.实船实验结果表明:该自适应路径跟踪控制器的有效性,即使没有精确的数学模型,控制器也能保证较好的路径跟踪效果.

摘要：针对传统救援船舶受抗风浪能力和操控能力的限制,在恶劣天气条件下救援落水人员成功率不高的问题,设计一款既能适应恶劣海况,又能灵活接近落水人员直接对其施救的水上搜救机器人。该机器人系统由岸基控制子系统和机器人子系统组成,机体采用等角三浮筒结构布置,基于推进器差速原理实现转向和机动控制。通过设计基于机器视觉的水面目标检测方法实现对落水人员的检测和识别,基于S面控制算法和LOS制导算法实现对一定范围内的落水人员搜寻路径的跟踪控制,基于滑模镇定控制算法实现对搜救机器人在救援状态下的点镇定控制。水上实测结果表明,该搜救机器人整体结构设计合理,目标识别和运动控制算法运行稳定,救援能力能达到预期的设计目标。

摘要：针对现有水下磁目标定位系统阵列结构复杂且数据冗余的问题,提出一种能够自矫正的新型简易空间直角四面体结构系统设计方法。建立磁目标定位算法,确定空间直角四面体阵列机构,仿真分析基线距离、信噪比以及定位距离对系统定位精度的影响,确定系统最优参数,并进行实验验证。实验结果表明:在百米距离内系统定位误差均值不超过1.5m,误差自校正后系统定位精度提高一倍,该系统在我军战略反潜、远洋侦察等方面具有较高的工程应用价值。

摘要：数学集合是小学数学教学的一个核心内容,对于培养学生的逻辑思维和数学抽象能力具有重要意义。随着信息技术的不断发展,智慧课堂为小学数学集合教学提供了新的机遇。本文从引入智慧课堂的重要性出发,系统探讨了智慧课堂在小学数学集合教学中的应用与优势。首先概述了数学集合教学的定义和基本特点;其次分析了智慧课堂在集合教学中的具体应用,包括教学设计和资源整合方面;然后通过课堂观察和学生反馈,评估了应用实践的教学效果;最后探讨了智慧课堂在集合教学中的优势与局限性,并对未来的推广应用提出了建议。研究发现,智慧课堂能够有效优化小学数学集合教学,提高学习效率,培养学生的创新思维,为数学教学注入新的活力。