摘要：超高强钢材料是当前汽车上应用最广泛的轻量化材料,精确预测其在整车碰撞过程中的失效风险是目前行业内面临的主要挑战。以第三代超高强钢QP1180为研究对象,采用修正的幂函数硬化模型(MPL模型)来描述变n值类材料的硬化行为,并采用液压胀形方法来验证不同硬化模型外推准确性。设计了5种不同应力状态加载工况,通过DIC测量方法获得了QP1180材料在试验加载工况下断裂极限应变,基于试验数据完成了MMC断裂极限准则参数拟合,通过优化方法完成GISSMO损伤模型参数识别,并进一步设计了帽型梁特征件三点弯曲试验来验证失效特性表征结果。结果表明,MPL硬化模型直接外推预测精度明显优于Swift与H-S模型,更适用于QP1180材料;在复杂非线性应变路径下,GISSMO损伤模型可以较好预测材料的失效行为。

摘要：“鲍莫尔成本病”是表演艺术行业面临的长期困境。以音乐作为核心要素、以产业跨界融合为实现途径的“音乐+”现象正在成为克服音乐产业“鲍莫尔成本病”的重要实践路径。基于当前“音乐+”现象及案例的梳理,提出渗透融合型“音乐+”、延伸融合型“音乐+”和重组融合型“音乐+”三种发展模式,并探究其内在机理。指出“音乐+”模式在提高音乐产业生产率、缓解音乐产业非均衡发展、推动形成音乐产业新生态等不同层面对克服音乐产业的“鲍莫尔成本病”产生了积极的作用。

摘要：水下机械手在水生物采样、考古打捞等水下作业中起着关键作用,而现有水下机械手存在耦合安全性差、适应性弱及抓取不稳定等问题,使得作业效果并不理想。针对以上问题,本文开展了新型水下软体手的设计与研究。首先提出了具有密封管结构的复合腔体仿生软体驱动器,基于该驱动器设计出一种三指包络型水下软体手;硅胶材料的弹性和流体的可压缩性能够保证目标物的无损抓取,密封管结构可提高深水高压适应能力,保持腔和弯曲腔的复合结构及指纹、指甲的仿生结构提升了软体手耦合适应能力。利用基于Yeoh模型的有限元分析方法及注塑、3D打印等加工技术对软体手进行了结构优化和制作。设计了一套具有较高精度的水压驱动系统来提高软体手耦合稳定性。最后,针对影响机械手水下作业能力的重要因素,模拟相应实验场景对软体手进行了实验测试,实验结果显示软体手纵向抓取力达到26 N,驱动深度可达3000 m,较现有水下软体手均有较大提升;水下目标物抓取测试及与传统水下刚性手的对比实验证明了所提出软体手具有稳定的抓取性能和更好的适应性及安全性,适用于水下目标物的无损抓取作业。

摘要：基于可靠度的最优化设计能有效地处理岩土工程中存在的不确定性,在工程界和学界日益得到重视。然而,传统的基于可靠度的分析方法需要进行多次计算并不断重构计算模型,计算量巨大且难以实施。鉴于此,提出一个基于滑移线场理论的概率边坡优化设计方法。该方法采用更加高效的拟蒙特卡罗模拟(quasi-Monte Carlo simulation,QMCS)来确定边坡的失效概率,在每次模拟过程中采用滑移线场理论来分析边坡的稳定性。为了更加高效的确定满足目标失效概率的设计坡角,提出一个简单而有效地二分搜索方法。以一个边坡为例设计了不同目标失效概率的坡角,并验证所提方法的有效性。结果表明:所提方法最多只需36.29 min就能得到满足目标失效概率的坡角。所提出的边坡概率优化设计方法避免了计算模型的反复重构,计算效率较好,可为基于可靠度边坡设计提供新的可选手段。

摘要：以钙钛矿为顶、晶硅为底的钙钛矿/硅叠层电池可以提高太阳光谱的利用率,突破单结电池中的肖克利极限(SQ极限),是实现更高光电转换效率的有效途径之一.如何降低光子在电池表面和界面的传输损失,最大化响应层的吸收效率是其中的关键.本文通过时域有限差分法和严格耦合波分析,系统研究了不同种类金属纳米球对钙钛矿/硅叠层电池的光谱响应和能量转换效率的增强机制.结果表明,由于表面电子云对光波的共振增强,金属纳米结构的引入显著提升了光子进入到电池响应层的透射率,电池总的吸收光谱和量子响应效率因而得到明显提升.对于最优的Al纳米球,观察到的加权平均透射率从73.16%提升到79.15%,电池能量转换效率从23.09%提高到24.97%,效率相对提高了8.14%.

摘要：为研究辊弯成形过程中不同弯曲方法对回弹的影响,采用试验与有限元仿真相结合的方法分析了不同弯曲方法、圆角半径、板材厚度对回弹的影响;对不同弯曲方法下辊弯成形过程中的应力应变分布情况进行分析,揭示了不同弯曲方法下辊弯成形的回弹机理。研究结果表明:根据不同弯曲方法(定半径法及定长度法)的工艺原理,各道次圆角半径与弯曲段弧长的设计差异是影响两者应力-应变分布以及回弹量不同的主要因素;定半径法回弹量随道次数的增加而增大,增幅也随之增大;定长度法回弹量随道次数的增加变化不明显,且幅值大于定半径法的幅值;在两种弯曲方法下,回弹量均出现随圆角半径增大而增大、板材厚度增大而减小的趋势。

摘要：对TA2纯钛板辊弯成形回弹显微机理进行了系统研究,采用辊弯成形工艺对TA2纯钛板进行了单道次及多道次不同设计角度的冷变形加工。首先,研究了不同设计角度辊弯成形板材的回弹规律,其次,利用显微硬度计测试了辊弯成形样品的显微硬度变化,最后,通过电子背散射衍射实验研究了TA2辊弯成形板材的显微组织、织构和取向差的演变规律。结果表明,在单道次辊弯成形实验中,随着设计角度的增大,回弹逐渐减小,显微硬度逐渐增大,主要原因是孪生参与协调塑性变形,织构强度逐渐增大,变形量增大导致位错密度降低。在终设计角度为30°的辊弯成形实验中,随着道次数的增加,回弹逐渐增大,而显微硬度逐渐降低,孪生现象消失,织构强度逐渐降低,位错密度逐渐增大,这是由变形量递增,反复加载卸载后通过位错滑移产生的弹性回复逐渐增大导致的,这是由辊弯成形所特有的工艺特点决定的。

摘要：为研究低温介质热力学效应对涡轮氧泵动静间隙泵腔流动特性的影响,选取液体火箭发动机涡轮氧泵为研究对象,采用低温液氮作为涡轮氧泵模拟介质完成不同工况数值模拟及运转实验。考虑液氮介质热力学效应后,涡轮氧泵数值模拟结果与实验测试数据更加吻合;随着涡轮氧泵转速提高,其蜗壳出口介质温升相应增加,并且离心叶轮与壳体壁面组成的动静间隙内介质温升更加显著,最终减弱离心叶轮所受轴向作用力。结果表明,针对涡轮氧泵二次泄漏流路设计时,需要考虑低温介质热力学效应对其动静间隙流动的影响,进而实现涡轮泵轴向力精细控制。

摘要：微通道换热器在解决高热流密度下的散热问题时表现出显著优势,实际工业应用通常采用集成式结构进而充分提高反应效率,但目前在反应元件集成过程中很容易发生流量分布不均进而影响换热性能,甚至出现“干蒸”以及“供液过多”的现象。因此,研究工质在平行微通道内相分配特性对于改善换热效率具有重要的指导意义。通过对通断型微通道进行结构优化,提出一种带有横向微腔的两侧加宽型微通道结构,以流动分布、传热特性、两相分配相对偏差以及压降波动来判定通断微通道相分配均匀度。研究结果显示:通断微通道进行结构优化后显著提高了相分配均匀度,各支管内气体流量相对偏差小于40%,横向微腔的设计使得相邻两个通道间充分混合,整体流动均匀效果提高了37.5%。通过对两侧通道进行加宽设计,起到了气泡过滤器的作用,减小两侧空间压力,保证通道内流型以及压力的一致性。

摘要：遥感图像中的目标往往呈现出任意方向排列,而常见的目标检测算法均采用水平框检测,并不能满足这类场景的应用需求.因此提出一种旋转框检测网络R2-FRCNN.该网络利用粗调与细调两阶段实现旋转框检测,粗调阶段将水平框转换为旋转框,细调阶段进一步优化旋转框的定位.针对遥感图像存在较多小目标的特点,提出像素重组金字塔结构,融合深浅层特征,提升复杂背景下小目标的检测精度.此外,为了在金字塔各层中提取更加有效的特征信息,在粗调阶段设计一种积分与面积插值法相结合的感兴趣区域特征提取方法,同时在细调阶段设计旋转框区域特征提取方法.最后在粗调和细调阶段均采用全连接层与卷积层相结合的预测分支,并且利用Smooth Ln作为网络的回归损失函数,进一步提升算法性能.提出的网络在大型遥感数据集DOTA上进行评估,评估指标平均准确率达到0.7602.对比实验表明了R2-FRCNN网络的有效性.