摘要：As the main component of wearable electronic equipment,flexible pressure sensors have attracted wide attention due to their excellent sensitivity and their promise with respect to applications in health monitoring,electronic skin,and human-computer ***,it remains a significant challenge to achieve epidermal sensing over a wide sensing range,with short response/recovery time and featuring seamless conformability to the skin *** is critical since the capture of minute electrophysiological signals is important for health care *** this paper,we report the preparation of a nacre-like MXene/sodium carboxymethyl cellulose(CMC)nanocomposite film with a“brick-and-mortar”interior structure using a vacuum-induced self-assembly *** synergistic behavior of the MXene“brick”and flexible CMC“mortar”contributes to attenuating interlamellar self-stacking and creates numerous variable conductive pathways on the sensing *** resulted in a high sensitivity over a broad pressure range(i.e.,0.03-22.37 kPa:162.13 kPa^(-1);22.37-135.71 kPa:127.88 kPa^(-1);135.71-286.49 kPa:100.58 kPa^(-1)).This sensor also has a low detection limit(0.85 Pa),short response/recovery time(8.58 ms/34.34 ms),and good stability(2000 cycles).Furthermore,we deployed pressure sensors to distinguish among tiny particles,various physiological signals of the human body,space arrays,robot motion monitoring,and other related applications to demonstrate their feasibility for a variety of health and motion monitoring use cases.

摘要：普通硅酸盐水泥(PO)作为注浆材料存在凝胶时间长、不抗水分散、早期强度不高的缺陷,不能满足注浆的要求。针对普通硅酸盐水泥(PO)的不足,采用硫铝酸盐水泥(SAC)与之配合,在此基础上加入高效粘结剂(羟丙基甲基纤维素(HPMC))和水进行改性,制备了速凝抗水分散型水泥基注浆材料。利用电子万能试验机、SEM和XRD等手段,研究了注浆材料的流动度、凝胶时间、抗压强度和抗水分散性能等。结果表明,随着HPMC用量的增加,注浆材料的流动度下降,凝胶时间延长,但抗水分散性能不断提高,抗压强度降低;随着水胶比增加,注浆材料的流动度增加,凝胶时间延长,抗水分散性能变差,抗压强度降低;不同PO和SAC质量比对注浆材料水化产物的成分和表面形貌影响不大。当PO和SAC的质量比为6∶4,水胶比为0.45,HPMC用量为注浆材料质量的1.5‰时,为注浆材料的最优配比。此时制备的注浆材料的流动度为150 mm,初凝和终凝时间分别为23和30 min,既能保证注浆材料在设计注浆范围内的充分扩散和密实填充,又能及时终凝,发展强度,起到加固作用,同时具有良好的抗水分散性能。

摘要：基于核-壳材料设计原理,以无水乙醇为溶剂、钛酸正丁酯为钛源、冰醋酸为螯合剂,采用溶胶-凝胶法制备TiO2包覆空心玻璃微珠,探讨了玻璃微珠和水用量、pH值、陈化时间、煅烧温度等反应条件对包覆效果的影响。结果表明:按V(钛酸四丁酯)∶V(无水乙醇)∶V(水)∶V(冰醋酸)∶V(空心玻璃微珠)=10∶60∶5∶3∶10,pH值=3.0~4.0条件制备溶胶,陈化12 h,550℃下煅烧3 h,得到了性能较好的TiO2包覆空心玻璃微珠材料。以自制TiO2包覆空心玻璃微珠为主要隔热材料制备了水性隔热涂料,其添加量为4%,涂料涂层厚度为300μm时,热箱法评估试样板内外表面温差可达15℃,具有良好的隔热效果。

摘要：气垫具有成本低、环境适应性强等优点,是目前空投与软着陆研究中的热点。气垫设计中材料的固有参数和结构参数决定了气垫的缓冲性能,是设计中的重点问题。文章基于LS-DYNA有限元仿真软件和LS-OPT优化工具提出了一种结合小尺寸试验、全尺寸仿真与非线性映射代理模型的缓冲气垫系统参数辨识与结构参数优化方法。该方法通过小尺寸自由跌落缓冲试验和非线性映射法,辨识出气垫系统固有参数;并通过全尺寸有限元仿真,建立跌落缓冲仿真代理模型;然后,在此基础上对气垫结构参数进行优化以改善缓冲效果。利用该方法对某空投装备气垫缓冲系统进行了参数辨识与参数优化,并将优化设计后的气垫系统用于空投装备缓冲试验。研究表明,基于优化结果进行的仿真分析所得的加速度仿真数据与试验数据两者的曲线过程与形态相似性强,该方法有效。研究方法对缓冲气垫的设计与优化有一定的参考价值。

摘要：为进一步提高凹槽叶顶的冷却与气动性能,基于Kriging代理模型优化算法,耦合商业CFD分析软件,引入椭圆冷却孔型,设计了凹槽叶顶冷却孔组合偏转角参数化方法,并建立了组合偏转角自动优化框架。以实验条件下的GE-E3首级动叶的叶顶冷却孔布局为研究对象,兼顾冷却与气动两方面性能,开展了凹槽叶顶的冷却孔优化设计与气热分析。研究结果显示,在凹槽叶顶布置吸力面朝向与凹槽尾缘朝向的组合偏角气膜孔能有效增强气膜的贴壁性能,扩大气膜的覆盖范围,同时引导了射流向凹槽尾缘堆积,提升了刮削涡对泄漏流的阻塞作用,有效降低了泄漏流量。椭圆孔依靠低曲率的长轴边出流,相较于圆形孔进一步扩大了气膜覆盖范围并提升了贴壁性能,使凹槽尾缘的流线堆积效应相应增强,进一步地减少了泄漏流量。圆形孔优化结构相比参考结构的气膜冷却效率提高了331.7%,泄漏流量相对减少了1.641%;椭圆孔优化结构的气膜冷却效率提升了565.1%,泄漏流量相对减少率为2.063%。

摘要：采用Dynaform软件对圆筒件拉深成形过程进行数值模拟,映射网格划分技术对几何模型进行划分,有效地解决了载荷施加及求解过程中时间步长的选择难题,建立了能实际应用的有限元模型。实践表明应用该模型能提高产品质量,缩短设计周期。

摘要：在聚光器和接收器之间加入“光漏斗”匀光器来实现砷化镓(GaAs)电池表面能流密度的均匀分布。根据蒙特卡洛射线法和照射在接收器表面能流密度相同的原理,设计“光漏斗”匀光器。聚光器开口半径为1600 mm,焦距为1700 mm,Tracepro仿真结果显示接收器表面能流密度的均匀度为98.51%,实验显示均匀度为95.05%,仿真值与实验值相近。根据GaAs电池输出电量最大化来确定电池芯片的布置范围,仿真结果得到在半径为36 mm内布置电池芯片,与实验值39 mm相近。

摘要：目的开展中国新一代载人飞船卫生区的空间优化研究,探索功能性空间优化设计方法,提高载人飞船空间利用效率,同时提升航天员的舒适性体验。方法以中国空间站卫生区的功能和结构为依据,探讨中国新一代载人飞船卫生区功能组件的构成;依据航天员在微重力状态下使用卫生区的动作与姿态,建立卫生区空间布置的初步概念;根据卫生区的舱壁布局、微重力下航天员视野区域及最佳操作空间分析,开展相关功能组件建模,基于卫生区的人机交互节点,利用JACK软件进行仿真分析与评估,结合评估结果改进设计方案,并通过追踪航天员活动轨迹产生的包络体完成卫生区的空间优化。结论通过对比中国新一代载人飞船卫生区优化前后设计方案的舒适性、可操作性和空间尺寸,验证了功能性空间优化设计方法的有效性和可靠性,为载人航天器舒适性与集成化设计提供了参考。

摘要：极紫外(Extreme ultra-violet,EUV)光刻机光源主要采用激光产生等离子体技术,用高功率激光轰击锡液滴靶产生13.5 nm波长的EUV光。其中,基于逆压电效应的压电式高温锡液滴喷射元件是获取高重频高温锡液滴靶的关键部件。本项工作突破了耐250℃高温微细压电陶瓷管的组成设计和精细制备,以及高温锡液滴喷射元件的结构设计和封装等关键技术,成功研制了压电式高温液滴喷射元件。并通过自主搭建高温锡液滴靶光学检测平台,基于此高温液滴喷射元件实现了重复频率20 kHz,直径~100μm的高温锡液滴靶的稳定输出。

摘要：膨润土-砂混合物作为高放废物处置库缓冲材料,在高放废物衰变释热作用下,其物理力学性能对处置库的稳定和安全性具有重要影响。本研究采用自行设计的装置,对按比例缩小后的不同干密度、含水率、掺砂率试样进行热传导模拟试验,并对缓冲层热-力耦合过程进行数值模拟分析,得到了缓冲层温度、应力和应变的变化及分布情况,重点分析了温度的影响。结果表明,增大试样干密度、含水率和掺砂率均可提高其导热性,应变也随之增大,应力受温度影响较早达到平衡;缓冲层靠近热源的位置温度、应力和应变最大,沿轴向方向递减,初始时刻变化明显。