摘要：针对空间相机在使用时受空间环境中重力、温度及压力等因素的影响,引起各光学镜面位置相对变化,从而导致像平面与焦平面不重合的问题,在分析空间相机的3种调焦方式及调焦机构设计基本原则的基础上,针对某空间相机的要求设计了一种直线调焦机构。利用滚珠丝杠将旋转运动转化为直线运动,并结合直线导轨约束运动形式,采用绝对式编码器检测位移。该机构具有低摩擦、传动简单等优点,可有效地减少过多的传动环节所带来的传动误差。采取开环控制和闭环控制两种方式检验了该机构的精度,并讨论了误差产生的原因。实验数据的统计分析及残差分析表明,直线调焦机构的开环调焦精度为0.0025mm,闭环调焦的精度可达到0.0015mm,满足0.01mm使用要求。

摘要：4F传像系统广泛应用于光信息处理领域,对4F传像系统进行了研究,根据其设计原则和某微粒子观测试验的要求,应用ZEMAX软件设计了工作波长为694 nm,视场达到Φ80 mm的4F光学系统,并根据本光学系统轴向尺寸长、对空气扰动要求严格等特点完成了光机结构的设计。用目视显微镜法和全息法检测系统的分辨率结果表明:系统在视场为Φ50 mm的范围内分辨率优于4μm。

摘要：在分析聚酰亚胺薄膜反射镜面形成型理论的基础上,结合光学系统对反射镜面形的要求,用有限元法求解了薄膜反射镜在一定预应力存在的条件下,受均布载荷作用产生变形的数值解,通过数据拟和给出了反射镜面形,并计算了理论面形与计算面形的误差;以反射镜镜面不同区域施加的载荷为设计变量,薄膜的屈服强度为状态变量,理想面形与计算面形的误差为目标函数,用ANSYS软件对薄膜反射镜面形进行了优化;最后以Zernike多项式为接口对反射镜面形进行了波前拟合,给出了优化前后反射镜的像差,证明了通过对薄膜反射镜施加适当的力场可以得到面形精度很好的抛物线面形。结果表明:改变力场可以控制薄膜反射镜面形,并得到需要的面形,为实际设计、构建聚酰亚胺薄膜反射镜提供了理论基础、设计依据和方法。

摘要：目的利用非光滑表面减阻技术设计仿生无痛针头并探讨其无痛机理。方法从减阻角度出发,根据蚊子吸血不痛的特点,在分析蚊子口器结构基础上,设计两种仿生减阻无痛针头(锯齿形和条纹形),并运用显示动力学分析软件LS-DYNA,对常规光滑表面针头和仿生针头的软组织注射过程进行数值模拟,分析仿生针头的减痛机理。结果通过对比分析光滑针头和仿生针头软组织穿刺过程的应力云图、内能曲线和阻力曲线可知,仿生针头具有明显减阻效果,锯齿形针头和条纹形针头减阻率分别为23.84%和31.57%。结论仿生针头可以通过减阻来达到减痛或无痛注射效果,且仿生针头结构形态决定其减阻效果。

摘要：月球探测用应急返回车的相关技术研究是我国未来载人登月探测的重要任务。根据应急生保和月面短距离移动需求,本文从安全舒适性、操作可靠性和工作空间出发,设计了一种立方体载人月球应急返回车,对车身构型、折展模式、驱动方式、底盘结构、悬挂转向和车轮等多个模块进行了设计优化,并进行了试制和试验。结果表明,整车能够实现自动折展,具有较高的展/折比(大于17),满足行驶、转向、越障、爬坡等移动需求。

摘要：以蚊子和蝉的口针为原形设计了凹槽形仿生针头,运用试验优化技术,通过显示动力学接触分析,证明凹槽形仿生针头具有明显减阻效果,最高减阻率可达40.94%;分析凹槽针头表面非光滑几何形态参数对注射时针头外壁所受摩擦力的影响规律,凹槽深度对摩擦力影响最大,宽度对摩擦力影响最小,凹槽深度和宽度与摩擦力呈抛物线关系,凹槽条数与摩擦力呈线性关系,随着凹槽条数增加,摩擦力减小;探讨仿生针头减阻机理,针头凹槽结构的存在可减小针头外壁与软组织的接触面积,使软组织与针头表面间存在间隙,产生空气膜,降低摩擦因数,另一方面,可使皮肤中的液体易于逸出,增加了润滑效果。依据国标,对数值分析所用的9种凹槽形仿生针头进行了穿刺试验,试验结果与数值分析结果一致。

摘要：考虑薄膜反射镜具有质量轻、柔韧性好、可折叠等优点,研究了由静电拉伸法制备薄膜反射镜的新技术。介绍了薄膜反射镜的静电成形机理,计算了单电极模式下薄膜所受力场,设计了单电极式薄膜反射镜的控制实验。给出了控制成型所需的主要参数,设计了薄膜反射镜的夹持结构和控制电路,并利用刀口仪测量了形成的反射面的焦距。实验结果显示,未通电时薄膜反射镜面形的PV值达到11.14λ,RMS值为1.86λ,在10000V的高压下可以形成焦距约为2.1m的反射镜面。通过Zernike拟合验证了数据的可靠性,结果表明,通过改善夹持结构精度和选取性能优良的薄膜材料,反射镜面形精度可进一步提高。

摘要：在无线传感器网络(WSN)中,基于静态路径的代理迁移协议能耗较大,存在较多恶意节点。为此,在能量模型和定向虚拟骨干网的基础上,提出一种定向虚拟骨干网的移动代理迁移(DVB-MAM)协议。该协议利用静态路径计算代理迁移,基于能量模型和定向虚拟骨干网得到代理迁移的下一个节点,使用代理克隆功能减少代理的路径长度。在数据聚合过程中使用信任评价框架检测恶意节点,能够在早期发现恶意节点。实验结果表明,与基于树的路线设计算法相比,提出的协议能耗减少了约26%。当存在恶意节点时,与其他协议相比,该协议的平均投递率最多可提高26%,能够有效预防节点故障和防御恶意节点攻击。

摘要：从仿生学角度出发,依据蚊子口器的形态结构,设计了凹槽形仿生结构针头。采用激光表面毛化处理机加工出凹槽形仿生针头,对仿生针头的穿刺阻力进行了测定,并对其刺入机理进行了分析。试验表明:凹槽形仿生针头较光滑针头具有减阻效果,且减阻效果随凹槽数量的增加而增大,凹槽宽度对针头的减阻效果呈先增后减的趋势;针头与刺入介质接触面积越小,针头减阻效果越好;凹槽结构在刺入过程中产生涡流效应,使滑动摩擦变为滚动摩擦,减小了摩擦阻力。

摘要：目的为了实现大型或多件物品热收缩包装过程中薄膜高效精准的热封、剪切,设计、分析并优化一种热封剪切装置。方法基于双膜裹包和热封、剪切工艺要求,从机械设计角度出发,结合生产实际,对机械结构进行设计,并进行运动仿真和结构优化。结果通过仿真分析,证实切刀和热封板之间实现了"先封后切"工序,一次热封剪切过程持续时间约为1 s,热封板间工作压力约为250 N,装置的整体工作性能良好。结论该装置设计合理、工作稳定、动作精准,能够实现热收缩包装中的热封剪切功能。