摘要：Understanding the temperature-dependent hardness of covalent materials is of fundamental scientific interest and crucial technical *** we propose a temperature-dependent hardness formula for zinc-blende structured covalent materials based on the dislocation *** results indicate that at low temperatures,the Vickers hardness is primarily modulated by Poisson’s ratio and the shear modulus,with the latter playing a dominant *** an increase in temperature,the governing mechanism for the plastic deformation switches from shuffle-set dislocation control to glide-set dislocation control,and the hardness decreases precipitously at elevated ***,the intrinsic parameter a3G is revealed for zinc-blende structured covalent materials,which represents the resistance of a material to softening at high *** temperaturedependent hardness model agrees remarkably well with the experimental data of zinc-blende structured covalent *** work not only sheds light on the physical origin of hardness,but also provides a practical guide for the design of superhard materials.

摘要：在非圆零件车削过程中,快速刀具伺服(Fast tool servo,FTS)的运动精度直接影响零件的加工质量.主轴变速加工使得FTS的参考目标信号周期时变而不确定,这对实现其渐近跟踪提出了极大的挑战.本文利用FTS的位置域周期特性,提出一种基于位置域重复控制和时域速度反馈镇定的FTS系统复合控制设计方法,并给出位置域改进型重复控制器(Spatial modified repetitive controller,SMRC)的数字实现算法,实现对时变周期参考目标信号的高精度跟踪.首先,建立包含位置相关时变周期参考目标信号内模的SMRC,并引入位置域相位超前装置对镇定补偿器引起的相位滞后进行补偿,在此基础上构建复合控制律.然后应用小增益定理和算子理论,推导出控制系统的稳定性条件,在保持系统采样频率不变的条件下,应用插值法建立SMRC的数字实现算法,确保位置域重复控制和时域镇定控制器的同步执行.最后,通过仿真验证所设计的FTS控制系统具有满意的时变周期跟踪性能和鲁棒性,并通过与其他位置域重复控制方法的比较,说明所提方法同时具有更好的暂态和稳态性能.

摘要：考虑到槽型舱壁的槽条参数选取通常参考母型船或由工程师凭借经验确定,采用Excel-HyperStudy联合优化模型建立了槽型舱壁的优化设计方法和流程,基于HCSR描述性规范总结槽型舱壁设计的局部强度、槽条抗弯能力、腹板抗剪切能力和腹板剪切屈曲能力方面的要求,针对槽型舱壁优化设计的关键技术即槽条布置、载荷计算点、槽型舱壁水平板缝的垂向位置、槽条的计算长度和槽型舱壁的重量计算等给出计算方法,提出使槽型舱壁重量最小的优化数学模型,建立HCSR槽型舱壁各工况的加速度、载荷和校核要求,以某散货船非风暴压载舱的槽型舱壁设计为例,建立槽型舱壁优化设计关键技术的计算方法,相比于传统方法能更准确地获取设计目标与各参数之间的相关性和重量更优的设计方案。

摘要：声表面波是激发和控制自旋波的一种新兴手段,不仅激励效率高,而且传输长度可以达到毫米量级,通过引入磁声耦合还可以打破时空反演对称性,实现声表面波的非互易传播.本文对不同类型的磁声耦合的物理机制进行了梳理,对比了磁弹性耦合、自旋-涡度耦合(包括非磁性层注入交变自旋流和磁性材料自身的Barnett效应),以及磁-旋转耦合在不同模式的声表面波激发下的等效驱动磁场,讨论了这些等效驱动场的角度依赖性,以及相应功率吸收的频率依赖性.这为在实际应用中区分和利用各种磁声耦合机制提供了理论支持.此外,本文还介绍了利用磁声耦合实现声表面波非互易性传输的两种主流手段,包括利用手性失配效应和引入具有非互易性自旋波色散关系的磁结构,对比并讨论了它们各自的物理机制和优劣势,希望为设计和发展基于磁声耦合的固态声学隔离器、环形器提供参考.

摘要：高桩承台连续刚构桥具有基础抗侧移刚度小的特点,能有效延长结构自振周期,减小地震内力响应。为更好地利用高桩承台的柔性变形,基于质量调谐原理,提出了一种调谐隔震设计方法。该方法将连续刚构桥简化为2自由度体系,建立调谐隔震的力学模型,将随机振动作为外部激励,以墩底弯矩最小为优化目标,采用频域解法建立了墩底弯矩响应与桥墩-桩基的频率比f、主梁-承台质量比μ的函数关系。通过枚举法,得出最优频率比与质量比的函数关系,进而求出优化后的桥墩刚度和桩基刚度。计算结果表明:连续刚构桥的2自由度简化模型可以准确反映其主要动力特性,经调谐隔震优化设计后,墩顶和墩底弯矩的减震率分别可达46.5%和58.7%,验证了调谐隔震方法可有效控制高桩承台连续刚构桥的地震响应。

摘要：数据保护的约束使得数据被限制在不同企业和组织之间,形成了众多“数据孤岛”,难以发挥其蕴含的重要价值。联邦学习的出现使得数据在组织之间共享成为可能,但利益分配方案不明确、通信成本高、中心化等问题使其难以满足数据交易场景的多方位需求。针对这些问题,提出一种基于联邦学习的多技术融合数据交易方法(MTFDT)。通过结合可信执行环境与沙普利值进行激励机制设计,并对交易过程中模型数据同步机制进行优化,提出一种基于树型拓扑结构的模型同步方案,使得同步时间复杂度由线性级降低至对数级。同时,设计基于区块链的利益分配数据和模型数据存储方案,使得交易过程信息不可篡改并能够通过溯源的方式进行追责。基于公开数据集进行仿真对比,实验结果表明,MTFDT能够实现模型训练效果的精确评估,提高利益分配的公平性,相比已有方案,模型同步时间消耗最多减少34%且对带宽要求更低。

摘要：小样本学习旨在模拟人类基于少数样例快速学习新事物的能力,对解决样本匮乏情境下的深度学习任务具有重要意义.但是,在诸多计算资源有限的现实任务中,模型规模仍可能限制小样本学习的广泛应用.这对面向小样本学习的轻量化任务提出了现实的需求.知识蒸馏作为深度学习领域广泛使用的辅助策略,通过额外的监督信息实现模型间知识迁移,在提升模型精度和压缩模型规模方面都有实际应用.首先验证知识蒸馏策略在小样本学习模型轻量化中的有效性.并结合小样本学习任务的特点,针对性地设计两种新的小样本蒸馏方法:(1)基于图像局部特征的蒸馏方法;(2)基于辅助分类器的蒸馏方法.在miniImageNet和TieredImageNet数据集上的相关实验证明所设计的新的蒸馏方法相较于传统知识蒸馏在小样本学习任务上具有显著优越性.

摘要：针对散货船顶边舱横隔板的设计主要靠母型船和工程师经验进行,以横隔板重量最轻为目标,参照原始设计的应力结果进行基于应力约束的拓扑优化。基于原始设计方案,去除顶边舱横隔板上的开孔面板、防倾肘板和屈曲筋,对结构进行细化后获得响应工况的应力作为拓扑优化的应力约束。分别对单个横隔板进行拓扑优化和对货舱内所有横隔板进行拓扑优化。基于拓扑优化结果,设计新的横隔板开孔方式并进行详细设计,并基于三舱段有限元计算对优化设计进行粗网格和细化分析校核。优化后的构型相对原始设计能获得更轻便的重量和更小的应力结果。本文的研究可以为散货船的拓扑优化、顶边舱横隔板的设计提供参考。

摘要：考虑到传统压电悬臂梁存在固有频率高,输出性能低的缺点,本文基于增强负泊松比结构设计了一种压电俘能器,在弹性基板中引入了负泊松比结构和X型肋骨。利用有限元方法建立了压电俘能器的动力学模型;通过数值方法进行了模态和压电耦合分析,并对增强负泊松比结构的俘能器进行了参数分析;搭建了实验平台,制作了压电俘能器样品,对输出性能进行验证。研究结果表明:与传统平板结构俘能器相比,增强负泊松比结构俘能器的一阶谐振频率低,输出电压和功率高,X型肋骨的加入提高了结构的刚度和非线性;相比于负泊松比结构的俘能器,X型肋骨的加入不仅改善了结构的疲劳性能,还拓宽了工作带宽。

摘要：跨界与融合是教育发展的新趋势,《普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订)》设置了“美术中的数学”选修课程,这是数学与美术两门学科跨界融合的体现.数学和美术融合下的数学学习,应基于数学学科特点,在学科交叠的范围内设计活动,关注知识结构的联结和迁移,促进学科知识的运用;借助真实情境为背景,削弱学科间的刚性边界,实现数学和美术间的相互统整,旨向培养学生的问题解决能力;在数学学科知识主导美术知识为辅下,形成教育合力,丰富学生的学习资源,拓展学生的学科视野,促进学生高阶思维能力的提升.基于此,研究聚焦“美术中的数学”课程理念与目标,分析课程内容的安排,进而对其进行教学思考:基于数学与美术的知识关联,设计真实情境;收集美术作品案例,系统设计评价任务;以增值评价为导向,关注作业设计;以学科融合育人为导向,培养学生的跨学科思维.