摘要：晶振在振动环境下产生严重的相位噪声恶化,由于其多学科交融的物理性质和在电子系统参考源中的应用价值而受到广泛关注。随着机电一体化设计理念的发展,研究振动环境下的信号调谐模式和探索它们独特的物理性质已经成为可能。该文从晶振的工作原理出发,分析了振动条件下相位噪声恶化的调谐原理,首次提出了一种新的晶振相位噪声振动恶化特征的物理表征方法。此外,搭建了晶振相位噪声测试系统,利用实验数据定量研究了各种输入条件对晶振电气性能的影响,并编制了相应的算法来进行求解,得出了非线性数学关系。最后,结合实验数据验证了机电一体化分析思路及物理表征方法的合理性,得到了晶振模块的振动稳健性矢量。

摘要：针对静脉输液人工监测效率低,具有一定的失误率,占用人工资源等问题,提出一种基于NB-IoT窄带物联网的智能点滴监测系统。对系统的框架结构进行了总体设计,并对系统相关软硬件模块进行了介绍,硬件设计方面主要包括STM32主控芯片、液位采集模块、有人云无线通信模块以及电源模块等;软件方面主要包括有人云通信模块和小程序客户端模块等。对系统实测结果表明:基于窄带物联网智能点滴监测系统能够稳定的对输液过程进行在线监测及报警,并通过物联网模块将数据发送到服务器供护士站端及手机端查询,减小了点滴监测人力成本,提高了点滴输液的安全性和可靠性。

摘要：本课题组设计了一种用于硅基外延激光器的对称负极芯片结构,与传统共面电极芯片结构相比,该结构大幅降低了硅基激光器的微分电阻,使激光器性能显著提升。采用该电极结构以及基于无偏角Si(001)衬底的量子点激光器外延材料进行了激光器芯片制作。芯片尺寸为1500μm×50μm的激光器的微分电阻仅为1.52Ω,单面输出光功率可达70 mW。实验结果表明:相比于传统共面电极芯片结构,该芯片结构可将器件的微分电阻降低约75%;当注入电流从1.2倍阈值电流增大到2.8倍阈值电流时,激射波长红移量减少了约77%,特征温度由27.2 K提高到43.4 K,斜率效率增大了约26.4%,最大光电转换效率增大了约4.7倍。所设计的芯片结构方案为制作高性能硅基外延激光器提供了一种优化的技术途径。

摘要：张靖皋长江大桥南航道桥锚碇基础地下连续墙刚性接头钢筋采用了锚固板构造,在带肋双孔锚固板构造基础上,提出了一种简化的双孔锚固钢板,为了研究带肋双孔锚固板、双孔锚固钢板、单孔锚固板在混凝土中的锚固性能,以及双孔锚固钢板厚度的影响,共进行了6组钢筋锚固板拉拔试验,分析了不同锚固板拉拔试件的破坏模型、极限承载力、钢筋拉拔应力~加载端位移曲线、锚固段钢筋黏结应力与锚固板承压力间的分配。结果表明:所有拉拔试件基本都发生沿混凝土剪切裂缝造成的劈裂破坏,带肋双孔锚固板、双孔锚固钢板两种双孔锚固板类型的锚固性能相差不大,双孔锚固钢板的锚固性能受锚固板厚度的影响较小,其主要受锚固板承压面尺寸的影响。

摘要：为满足医学上多孔植入体的力学性能和生物相容性要求,研究一种利用Voronoi-Tessellation算法生成可控多孔结构的参数化设计方法。分析了以孔棱直径、不规则度及单元距离为结构参数,以弹性模量、抗压强度及孔隙率为响应目标的Box-Behnken设计。结合灰色关联分析,得到多响应目标的最佳结构参数,并建立了灰色关联度预测模型,通过方差分析验证了模型的准确性。结果表明,孔棱直径是影响多孔结构性能最显著的因素。不规则多孔结构的最佳结构参数为孔棱直径0.3 mm,不规则度0.5,单元距离2 mm。得到不规则多孔结构的弹性模量为2.987 GPa,抗压强度为210.048 MPa,孔隙率为89.43%,灰色关联度为0.7895,优化结果与预测结果的符合程度高,误差为1.2%,表明该优化方法切实可行。

摘要：设计并实现了一款基于STC89C52单片机控制的LED智能台灯。该智能台灯可以实现两种工作模式切换:自动照明模式以及手动控制模式。设计中利用人体红外传感器HC-SR501,光敏电阻,模/数转换芯片ADC0832,照明用并联LED小灯模块,按键,电阻,电容以及驱动三极管构成设备的硬件电路。借助C语言编程开发,采用PWM技术,该设计进行智能台灯两种工作模式下的十级照明亮度控制,实现节能、环保和护眼的功能。

摘要：为实现纳米铝热剂复合物反应活性的调节,采用静电喷雾技术制备了一系列不同Al/B摩尔比的Al/B/CuFe_(2)O_(4)@NC复合物,并通过XRD、FT-IR、SEM、DSC、激光点火和燃烧实验对复合物的相组成、结构和铝热反应特性进行系统表征分析。DSC结果表明,纳米B有益于增加复合物的热释放能和提高其热稳定性,Al/B摩尔比为5/5工况下的热释放能由1138.5增至1426.9J/g,铝热反应温度随B含量的增加而提高。点火和燃烧实验发现,静电喷雾能显著增强复合物的反应活性,使其点火延迟由16ms降至10ms,燃速由3.34增至6.01cm/s;通过改变Al/B摩尔比,复合物的燃速、燃烧室压力增速和静电火花感度分别在6.01~36.36cm/s、0.05~0.17MPa/ms和61.25~11.25mJ之间可调,而当Al/B摩尔比小于5/5时,其点火和燃烧困难,表明B粉是调节复合物活性的有效添加剂。

摘要：空间太阳望远镜主镜是有效口径为1m的抛物面镜,工作状态需要达到衍射极限,因此光学系统要求主镜面形误差小于λ/40(RMS),精度主要靠主镜支撑结构来保证。主镜支撑结构应满足地面调试、在轨及发射状态的需要。支撑结构试验样机已经加工完成,地面调试结果表明主镜的镜面变形满足整个光学系统的要求。试验样机强度和刚度还有较大余量,结构本身比较复杂。用有限元分析方法进行优化设计,优化后的主镜支撑结构满足地面调试、在轨及发射状态的需要,也能保证主镜的面形满足整个光学系统的要求,有效减轻仪器重量、简化支撑结构的同时,提高了整个仪器的可靠性。

摘要：针对激光雷达点云的稀疏性和空间离散分布的特点,通过结合体素划分和图表示方法设计了新的图卷积特征提取模块,提出一种基于体素化图卷积神经网络的激光雷达三维点云目标检测算法。该方法通过消除传统3D卷积神经网络的计算冗余性,不仅提升了网络的目标检测能力,并且提高了点云拓扑信息的分析能力。文中设计的方法在KITTI公开数据集的车辆、行人、骑行者的3D目标检测和鸟瞰图目标检测任务的检测性能相比基准网络均有了有效提升,尤其在车辆3D目标检测任务上最高提升了13.75%。实验表明:该方法采用图卷积特征提取模块有效提高了网络整体检测性能和数据拓扑关系的学习能力,为三维点云目标检测任务提供了新的方法。

摘要：以哈大高速铁路路基冻胀区板式无砟轨道为研究对象,开展了快速冻融循环作用下C60、C40混凝土和砂浆材料标准立方体试件轴心受压和劈裂抗拉破坏试验,研究了冻融循环作用下材料性能劣化规律;在此基础上,建立了考虑限位凸台、环形树脂和层间黏结接触性能的CRTSⅠ板式无砟轨道-路基冻胀冻融空间有限元模型,研究了冻融损伤后轨道的静力特性,揭示了底座板的受力状态与损伤特征。研究结果表明:提高混凝土强度等级可显著减缓冻融循环对材料的劣化剥蚀作用,冻融循环加剧会导致结构界面接触状态显著恶化;随着冻融循环作用次数的增加,砂浆层和底座板材料性能劣化显著,弹性模量、层间黏结强度和轴心抗拉强度均大幅减小;与未冻融工况相比,300次冻融循环后,C60、C40混凝土和砂浆的峰值抗压强度降幅分别为14.7%、34.6%和29.9%,C60混凝土与砂浆胶结界面轴心抗拉强度降幅达到90.6%,C60、C40混凝土和砂浆轴心抗拉强度降幅均超过56%;在典型冻胀条件(冻胀波长为10 m,冻胀峰值为8 mm)下,冻胀中心处轨道各结构层上表面均受最大拉应力,在冻胀波脚处出现最大压应力;随着冻融循环次数的增加,轨道板和底座板所受最大拉应力亦不断增加。可见,在设计寒区板式无砟轨道时,底座板为主要控制性构件,底座板中部冻胀为最不利工况。