摘要：目的:如今新兴的智能化时代比以往任何时候都更需要性能优越的材料和结构来设计更灵活、更主动、更自动化的机器和系统,以应对越来越复杂的环境。本实验室力图探求智能材料与结构在实验或计算中观测到的力学现象(如自由振动、波传播以及结构失稳等)或是多场耦合行为背后的机理,从而为先进功能设备、机械以及机器人的创新发展提供参考。最终,开发具有卓越性能的新型智能多功能器件,以满足各种实验室、工业甚至社会应用的特殊或一般要求。研究点:1.智能结构的振动与失稳分析;2.软材料的设计与制备;3.声子晶体和超材料中弹性波的调控;4.智能材料和结构中的多场耦合行为分析;5.压电、多铁性以及压电电子学器件的研发;6.多轴力/力矩智能传感器的设计。展望:虽然对智能材料和结构的研究已有近40年的历史,且其在许多现代技术和工程领域中已有了成功的应用,但是即将到来的智能化时代对"智能力学"的需求将是无穷无尽的。如果说传感器和驱动器是智能化时代的基础,那么智能材料和结构就是这些基本设备的核心。新型多功能材料的开发显然为智能材料和结构力学带来了新的生机和活力。此外,拓扑物理学等新的科学概念也将为智能材料和结构的研究开辟新的方向。本实验室将继续为基础科学、技术发展以及智能材料和结构的实际应用做出贡献。

摘要：目的:1.研究晶格常数、预应力和弹簧刚度对超结构梁带隙的影响,优化结构并形成伪禁带或低频且宽的禁带;2.通过实验验证伪禁带的存在性、排列对带隙的影响以及缺陷对带隙的影响等。创新点:1.通过预应力调节超结构梁的带隙特征,并可以形成伪禁带;2.通过排列不同弹簧振子构成宽频禁带和宽频伪禁带。方法:1.通过有限元软件模拟预应力、弹簧刚度和晶格常数等参数对该超结构梁带隙的影响情况;2.设计合适的参数并进行结构优化,使得该结构的带隙宽,频率低,且易于实验实现;3.在实验中通过替换弹簧、改变弹簧间距和施加轴向拉力分别研究弹簧刚度、晶格常数和预应力的影响,并通过移除部分弹簧和同时布置不同弹簧的方式研究缺陷和排列对带隙的影响。结论:1.该结构存在一条局域共振禁带和多条布拉格散射禁带;通过调节预应力、弹簧刚度和晶格常数等可以有效地控制带隙特征。2.在特定条件下可以形成宽频伪禁带;通过排列不同弹簧振子可以达到拓宽禁带、形成宽频伪禁带的效果。3.缺陷对布拉格散射禁带的影响较大,对局域共振禁带的影响较小。

摘要：[目的]明确灌溉水诱发核桃硼毒害的阈值,探究硼毒害对叶片表型、矿质元素和生理特性的影响,研究硼毒害初期施用尿素对焦叶症发生的缓解作用,为新疆核桃焦叶症的防控提供依据。[方法]在连续调查南疆硼毒害核桃果园的灌溉水质、土肥管理及对产量影响等的基础上,开展温室重演试验,选取长势均一的1月龄‘温185’幼苗,以硼酸为硼源,设置不同浓度硼溶液(0.1、0.2、1、10、50、100 mg·L^(-1))为实验组,以纯净水处理作对照组,观测并统计叶片发病情况;大田试验是以新疆喀什地区叶城县灌溉水质优良的健康果园中10年生‘温185’为研究对象,采用随机区组设计,设置不同灌施硼处理SP1(250 g·株^(-1))、SP2(500 g·株^(-1))、SP3(1000 g·株^(-1))和SP4(2000 g·株^(-1)),与0.5%硼-0.2%尿素联用喷施处理B3(施3次硼)、B6(施6次硼)、B3N(施3次硼后再喷3次尿素)、B6N(施6次硼后再喷3次尿素),以及农户常规管理(CK),测定不同处理下叶缘和叶心中硼、磷、钾、锌与铁元素含量。[结果]当长期灌溉硼含量超过0.2 mg·L^(-1)的水时,可诱发成幼龄核桃发生焦叶现象;主要表现为树体的下部成熟叶先焦枯,并逐渐向上部嫩叶蔓延;单个叶片上叶尖和叶缘首先出现褐色点状斑,伴随着叶脉间规律的条形带状失绿,逐步向叶心蔓延,直至整叶焦枯。随着施硼量的增加,硼元素在叶片内大量积累,尤其在叶缘处,SP4处理下核桃叶缘硼含量高达CK的4.14倍,同时显著提高了叶片的磷、锌、铁元素含量,降低了叶片钾元素的含量。在叶缘硼含量低于360 mg·kg^(-1)时喷施0.2%尿素可以有效降低叶片内硼积累,减轻核桃焦叶症发病程度。[结论]核桃属于硼敏感型植物,硼毒害是诱发核桃焦叶症的重要因子之一。硼因焦叶症与氯因焦叶症叶片表型特征有所不同,主要体现在叶脉间是否出现较规律的条形带状失绿。硼的大量积累影响了核桃对其他矿质元素的吸收。尿素可以在一定程度上缓解核桃硼毒害,建议在核桃园发生硼毒害初期喷施适量尿素,可有效缓解当地焦叶症的发生。

摘要：目的:常规负载口独立控制研究多采用商业阀进行,因其阀芯位移控制器为封闭式结构,所以阀芯位移的动态特性难以调整,进而影响了系统的压力和流量控制性能。本文旨在探讨负载口独立控制系统中阀芯位移特性对系统压力和流量控制的影响,并研究提高系统压力和流量控制性能的方法。创新点:1.设计基于两级模糊比例积分微分(PID)的压力和流量控制器;2.设计基于阀芯位移反馈的流量控制器;3.建立试验模型,成功实现液压系统高动态压力流量复合控制。方法:1.通过理论分析得到影响系统压力和流量的关键因素(公式(9)和(13));2.提出位移控制为内环、压力和流量控制为外环的两级模糊PID控制算法,并开发相应的控制系统(图2～4);3.通过仿真和实验分析,验证本文提出的控制器所具有的阀芯位移、系统压力和流量的控制效果(图13～18)。结论:1.两级模糊PID控制器具有较好的系统压力和流量控制效果;2.基于阀芯位移反馈的流量控制器具有较高的流量控制精度;3.运用本文设计的可编程控制系统进行液压系统的压力流量复合控制,稳定时间小于200 ms,使系统动态特性得到提高。

摘要：目的:在全球所有的合成树脂中,聚烯烃的产能位居榜首,在国民经济建设和社会发展中发挥着重要作用。但流化床聚合反应器内的高静电会引起颗粒团聚,一旦传热受阻,颗粒极易熔融结块,甚至导致装置爆聚停车。本研究旨在针对流化床聚合反应过程具有强放热、高静电、变粒径的特点,提出基于声发射技术的多种检测手段和信息提取方法。创新点:针对聚合过程的爆聚结块问题,本研究主要解决了以下难题:(1)流化床内颗粒和结块的原位表征技术缺失,难以检测;(2)颗粒熔融结块过程的在线干预机制不清楚,难以调控;(3)流动传热过程强耦合,反应器放大规律不明,导致反应器难放大等问题。方法:创立声发射信号的多尺度解析方法,通过小波分解和重标极差分析法分类重构将声发射信号分解为微尺度、介尺度和宏尺度信号;提出基于声发射检测的反应器操作优化技术,并通过建模确立流化床聚合反应器的时空产率数学模型。成果:新技术成功应用于"十一五"国家重点建设项目——天津百万吨乙烯工程相配套的年产30万吨气相法聚乙烯流化床反应器的设计建设。并且,新技术已成功应用于14套大型聚烯烃装置的设计或改造,所涉及的聚乙烯产能达263万吨。作者所在团队也因该技术发明获得了2016年度国家技术发明奖二等奖。

摘要：目的:探讨不同修复设计方案,即单冠与连冠修复,对治疗后牙两单位连续缺失患者的疗效影响。方法:选取60例后牙两单位连续缺失并随机接受不同种植修复方案的患者作为研究对象。根据所采用的修复方案,分为单冠组(Non-Splinted组)和连冠组(Splinted组)。修复后24个月,对种植体周围软硬组织状态进行评估,包括改良菌斑指数(modified plaque index,mPLI)、改良龈沟出血指数(modified sulcus bleeding index,mSBI)、种植体周围探诊深度(probe depth,PD)、边缘骨吸收量(marginal bone loss,MBL)以及机械和生物并发症的情况。结果:随访期间,所有种植体均稳定,无松动或脱落现象。单冠组中有2例男性患者,共3件修复体出现崩瓷情况。修复后24个月,两组患者mPLI、mSBI、PD指标比较显示无统计学差异(P>0.05)。然而,连冠组MBL数值显著低于单冠组,差异具有统计学意义;两组内部(近、远中种植体之间)MBL差异无统计学意义。结论:对于后牙两单位连续缺失的患者,无论是选择单冠修复还是连冠修复,短期内的临床效果均较为理想。临床医生可以根据患者的具体情况,灵活选择合适的修复方案。

摘要：摩擦Mura是ADS型TFT-LCD中一种常见不良,本文主要对摩擦过程中固定位置的Mura进行理论研究和实验测试。摩擦Mura产生原因是TFT基板上的源极线附近的摩擦弱区漏光。从产品设计方面找出影响这种固定位置的摩擦Mura的主要因子为ITO材质、段差、过孔密度。ITO材质为金属材质,摩擦时对摩擦布损伤较大,摩擦方向上ITO越长对摩擦布损伤越大,摩擦Mura越明显。设计时需要尽力保证摩擦方向上ITO长度一致。段差会导致摩擦布经过高低不同区域时产生损伤,设计时需要尽力保证摩擦方向上段差一致。过孔是密度影响,孔径直径(5μm)<摩擦布毛直径(11μm),密度越小则摩擦Mura越轻。以15.0FHD产品为例,对周边电路设计位置ITO材质/源极线/过孔密度等膜层进行设计优化,摩擦Mura发生率从5%降至0%,改善效果明显。

摘要：为充分扩展动态光谱无创检测血液成分的种类和提高检测精度,在全波段范围内对光源、组织吸收和传感器的灵敏度进行统筹考虑,通过光源补偿和加入远心透镜设计不仅扩大了有效光谱检测范围,而且均衡了全波段范围光电脉搏波信噪比,提高了动态光谱信号整体信噪比并扩大了测量带宽。动态光谱质量评估的方法验证了该方法的有效性:将可见动态光谱的有效检测范围从600～1000nm拓宽到500～1135nm,近红外动态光谱的有效检测范围从900～1 100nm拓宽到900～1 700nm,既为基于动态光谱无创检测新的血液成分创造了条件,也可进一步提高已可检测血液成分的精度。

摘要：报道了一维游标位敏阳极光子计数探测器,详细介绍了一维游标位敏阳极的解码原理和设计结果.搭建了基于一维游标位敏阳极探测器的紫外光子计数探测系统.该系统工作于光子计数模式,可同时测量单光子事件的一维坐标.获得了对应入射光空间强度一维分布的脉冲计数分布图.通过测试,系统的分辨率优于100μm.该探测器可以实现极微弱的高能光子、电子和离子等粒子流强度分布的一维探测,因此可以用于深空探测、光谱测量、高能物理以及生物发光探测.

摘要：以植物资源为碳纤维生产原料,基于纤维素基碳纤维、木质素基碳纤维、木质树脂基碳纤维和非木质树脂基碳纤维四个方向,综述了各类植物基碳纤维相关研究现状及发展方向。结论表明:植物基碳纤维拥有广阔的发展空间,但目前许多技术及制备方案仍停留在试验阶段。此外,还对每种类型的植物基碳纤维今后相关研究提出了展望。