摘要：经过数千万年的进化,鲸豚动物依靠发达的声呐系统在水下实现捕猎、探测、通信、定位与导航等行为。为探索鲸豚动物声呐机理,需要深入挖掘鲸豚发声行为。近年来,自容式的声学行为记录器已成为重要的观测途径。自容式声学记录器可附着于鲸豚动物,长期获取各类声学信号,利用多源传感器从多个角度观测动物行为状态与环境信息。文章介绍了鲸豚动物吸附式声学行为记录器的系统设计思路,描述了获取数据的后置处理方法,并进一步梳理国内外研制的发展脉络,展望了声学行为记录器在发声特性研究、生物学、生态学等多领域的应用前景,并对下一步技术突破重点提供参考。

摘要：针对带内全双工水声通信的自干扰抵消技术，目前常通过模拟域或数字域自干扰抵消方法进行自干扰信号消除，但由于硬件设备问题，自干扰抵消性能存在上限。而空间域自干扰抵消常采用吸声障板或具有指向性的换能器完成，虽增加了自干扰抵消上限，但在工程应用中较为复杂，方法具有设备依赖性，且抵消能力有限。为进一步增加自干扰抵消上限并减少空间域自干扰抵消方法复杂度，基于阵列信号处理技术完成空间域自干扰抵消，并针对带内全双工水声通信中独有问题设计波束形成器，利用空域滤波抑制自干扰信号并增强期望信号，通过仿真及水池实验验证了本方法的实用性及抵消效果。

摘要：针对高速免耕播种条件下镇压系统稳定性难以保障问题,提出镇压力主动调控技术方案,设计了基于电液控制的玉米播种单体镇压系统。提出系统总体结构方案,并通过对播种单体运动和镇压部件与土壤互作力学分析,确定了镇压力控制过程。完成了电液控制系统设计和硬件选型,分别采用AMEsim仿真分析和阶跃响应试验,开展了液压执行机构和电控系统设计,采用自动PID控制方式,系统调节时间均值为1.9 s,稳态误差均值为1.9 N,超调量均值为2.0%,均明显优于机械调节方式。开展了正弦曲线地表土槽验证试验,对比研究不同调节方式和地表条件对镇压力稳定性的影响,结果表明:当目标镇压力为300 N时,相较传统的机械调节方式,电液控制方式镇压力均方根误差平均低30.1%,种沟土壤坚实度变异系数平均低24.46个百分点;正弦曲线地表竖直方向上的最大位移分别为0、20、40 mm时,随着目标镇压力增加,镇压力均方根误差变化不显著,最大差值为39.2 N。基于电液控制的玉米播种单体镇压系统能够在不同地面条件下保障镇压作业质量,该研究可为旱区播种作业过程中湿润种床构建以及高速免耕条件下玉米播种提供技术和装备支撑。

摘要：磁场驱动技术在微机器人操作领域已成为当前的研究热点。设计了一种梯度增强型磁场驱动系统,首先建立铁芯末端模型并设计末端形状,利用有限元法优化铁芯线圈参数以达到磁感应强度、磁场梯度、磁场均匀性和工作空间等系统指标要求;其次对所设计的磁驱系统进行ANSYS仿真和实验测试,得出该磁驱系统工作空间中心的最大磁感应强度为73.93 mT,工作空间中心的最大磁场梯度为8.68 T/m,与其他文献研究的梯度磁场驱动系统进行比较,性能提升明显。同时对所设计的新型磁驱系统进行运动控制实验分析,结果表明该系统能够在不同环境下对磁珠进行位置闭环控制,在不同粘度的硅油环境下驱动磁珠按预定轨迹运动的平均误差最大为0.066 mm,均方根误差最大为0.078 mm。

摘要：玑镂(Guilloche)工艺是一种特殊的雕刻工艺,其效果精美、工序复杂,在新艺术运动时期发展到顶峰。在社会阶层的变换与工业化生产的冲击下,玑镂工艺逐渐式微,现今主要留存于少数博物馆与收藏者的玑镂藏品,应用于极少数高级腕表的装饰中。笔者基于对文献与图像资料、个人收藏传世实物的分析佐证,以及通过田野调查获得的实据,详细记述中国本土玑镂工作室的工艺步骤,解析玑镂工艺造型原理、纹样建构原理及其背后的形成动因,提出玑镂工艺的雕刻方式为“转译雕刻”,并进一步挖掘玑镂工艺装饰特征、价值内涵等因素之间的关联与互动。

摘要：为研究1 000 kV同塔双回输电对继电保护装置的影响,需要首先对其电气特性进行深入研究。根据工程设计参数,在实时数字仿真器中建立仿真系统,进行有关模拟试验,将其主要电气特性与1 000 kV单回输电系统和500 kV同塔双回输电系统进行比较。主要针对互感的影响、谐波含量、非周期分量衰减时间、充电电流、恢复电压、高阻接地故障电流水平等进行分析和比较。从研究对继电保护装置影响的角度,分析特高压同塔双回输电系统的电气特征及其对保护装置产生的影响。特高压同塔双回线间的互感影响接地距离保护范围的准确性,故障电流中的非整数次谐波及衰减非周期分量影响继电保护装置的速动性,经高阻接地故障时,故障电流减小影响继电保护装置的灵敏性。继电保护生产厂商需针对这些新电气特征进行深入研究和改进。

摘要：基于生物阻抗谱检测原理,设计并实现了一个非破坏性的便携式肉品阻抗谱检测系统,主要包括信号发生单元和检测单元,信号源能够在0.1～250kHz范围内自动扫频,检测单元由检测电极和增益、相位检测器构成。探讨了检测电极设计方案,比较分析了六钢针电极和四针石墨电极的性能,同时通过试验证明了系统的稳定性,1 kHz以上系统的变异系数CV<6%;以组内相关系数ICC来评定在不同温度下系统的可靠性,系统模型中Ri、Re、C的ICC均大于65%,系统稳定可靠。选取猪肉样品进行了新鲜度指标与阻抗谱关系的初步研究,结果表明随着猪肉新鲜程度改变,猪肉复阻抗值、复阻抗实部值、复阻抗虚部值以及特征频率都表现出减小的趋势。

摘要：为提升对新型电力设备的仿真能力,国家电网仿真中心动态模拟仿真试验室开展了超/特高压高漏抗变压器式分级可控并联电抗器模拟技术的研究工作。分析了应用于超高压输电线路中的高漏抗变压器式分级可控并联电抗器的原理和技术特点;结合试验室电力系统动态模拟仿真系统的特点,提出了超/特高压变压器式分级可控并联电抗器模拟装置的参数选取和结构设计方法;介绍了该模拟装置的控制功能,并将模拟装置接入动态模拟仿真系统,对其控制功能进行仿真试验。试验结果表明所研制的超/特高压变压器式分级可控并联电抗器模拟装置的性能满足设计要求,可用于动态模拟仿真试验及研究工作。

摘要：人工设计的光子学器件在现代光学的各个领域都有广阔的应用前景。传统光子学器件的设计通常是基于已知的物理模型,然后通过数值模拟方法对结构进行优化设计。由于器件结构很大程度上依赖于先验模型,所以传统优化设计的自由度是有限的。随着近年来对高性能光子学器件需求的日益增长,具有更高设计自由度的逆向设计方法得到了快速发展。逆向设计方法打破了传统方法的设计局限性,可以在全参数空间中实现高效的参数优化,因此更可能得到具有极限性能的器件结构。本文总结了光子学器件逆向设计的常用方法,并给出了逆向设计在各个光子学领域中的具体应用。随着计算机科学的不断发展,逆向设计方法展现出无与伦比的潜力,有望在各个光学领域中实现更高自由度的光场调控。

摘要：基于密度泛函理论,利用Gaussian09程序包,通过Opt+Freq优化结构,以B3LYP/6-311g基组对4-(trans-4-n-alkylcyclohexyl) isothiocyanatobenzenes (CHBT) 16种液晶分子在0.1—5.0 THz波段的吸收进行研究,提出了通过考察分子转动惯量和质量重心偏移对太赫兹吸收的影响方法.计算结果表明,随着分子烷基链上碳原子数目增加,分子的转动惯量和重心的偏移将对太赫兹波的吸收产生影响.在0.1—5.0 THz波段, 3—7个碳原子的分子吸收相对较强.以此为参照,减少和增加烷基链上的碳原子数目都会降低分子对太赫兹波的吸收.在0.3—3.0 THz范围内,将计算结果与10种有实验数据的分子进行了对比.结果发现,低频波段计算结果与实验测量相比存在差异,其中吸收峰位置的差异可能来源于氢键.比较吸收强度的相对大小值,发现实验测量与计算结果较为一致,表明吸收强度来源于偶极子振动、转动吸收,展现了计算模拟的积极意义.研究结果可对相关分子的设计与合成提供有用的建议.