摘要：随着人类航天活动范围的不断扩大,复杂航天任务对于结构轻量化技术提出了更高的要求。在传统的结构形式基础上,单纯通过应用高性能材料等手段已经无法满足后续航天任务对于航天器载荷支撑结构轻量化的要求。提出一种封闭蒙皮包裹三维点阵层级结构的设备支撑结构形式,建立设备支撑结构的拓扑优化设计模型,并对优化后的结构进行封闭蒙皮包裹三维点阵化设计。运用激光选区熔化方法制备了支撑结构实物,并进行了振动力学试验验证,试验结果表明设备支撑结构比采用传统设计及制造方法的结构减重46.4%,实物已应用于某型号卫星载荷支撑任务。提出的封闭蒙皮包裹三维点阵的结构形式可以有效提高支架类结构的设计效率,在航天器结构轻量化方面具有推广应用前景。

摘要：为了研究电磁脉冲焊接技术在电力电缆接头焊接领域的应用,设计了一套能够用于不同型号电缆接头焊接的电磁脉冲焊接装置,该装置包括大电流脉冲发生器、焊接线圈及系统控制模块。大电流脉冲发生器由6个并联的脉冲发生模块组成,每个模块包括4个并联电容器与1个触发真空开关,可根据不同的焊接需求调整模块工作电压与数量从而输出不同参数的电流脉冲。此外,为减小回路杂散参数对脉冲电流峰值的影响,提高焊接效果,设计了低阻抗同轴电缆与具有集磁器功能的焊接线圈。结合焊接装置结构和理论与仿真计算参数,最终研制出了电磁脉冲焊接装置样机,该装置工作电压可达15kV,峰值电流为600kA,能够成功完成电缆接头的焊接。

摘要：在区域综合能源系统的建设中,天然气管道的铺设费用占比较高,目前区域综合能源系统的管道选型是基于稳态计算结果,会造成冗余配置、资源浪费等问题,增加了投资成本,降低了区域综合能源系统的市场竞争力。针对此问题,该文基于适用于分析短管道、高频波动过程的特征线法编写电–气耦合环节、扰动输入环节和天然气系统的动态仿真程序,通过秒级小步长计算综合能源系统中天然气压力和管道储气(简称管存)在极端扰动下的动态过程,可更加精准地捕捉天然气压力和管存的动态行为。然后,基于天然气压力的动态仿真结果确定压力峰值,用于选择天然气管道的压力型号,根据不同场景中安全性和经济性的排序,提出经济最优和经济次优方案,与基于稳态分析的方案对比,证明了基于动态仿真对天然气系统进行工程设计可以在保证系统安全运行的前提下,降低管道的铺设成本,提升综合能源系统在市场经济环境下的竞争力,促进其良性发展。之后,基于每条管道管存的动态仿真曲线对管存进行管理,可以使管道管存处于目标管存的最优状态,进而充分发挥管存的备用和灵活调节的作用。最后,通过算例证明了基于特征线法的动态仿真在综合能源系统的工程设计和运行中具有实际价值。

摘要：在汽车轻量化背景下,对金属油底壳进行碳纤维复合材料轻量化设计。首先从轻量化程度、设计性和安全性三个方面出发确定油底壳构件碳纤维复合材料化的可行性;其次,通过Catia软件对原金属油底壳进行结构简化处理,根据复合材料结构设计的规范,去除相关后期机加工结构。通过等刚度替换原理初步确定碳纤维复合材料油底壳的总体厚度为3 mm。依据结构优化、工艺设计和铺层结构等方面的设计规范,利用Fibersim软件进行油底壳结构的铺层设计,探讨盒类复杂件的铺层裁剪方案。分别对碳纤维复合材料油底壳结构的0°,90°,–45°和45°的铺层进行铺覆可行性分析,对不满足铺覆可行性的铺层分别使用剪口和分块方案并评估,最终依据不合格率和完整度两项指标确定剪口方案为最佳方案。

摘要：针对视觉姿态估计方法受覆盖遮挡等干扰,提出一种基于座椅面压力图像的人体三维坐姿姿态估计方法,建立坐姿时座椅面体压分布与人体三维姿态之间的跨域联系。设计了一套基于压力-视觉的坐姿训练系统,将阵列式压力传感器嵌入在座椅面中感知坐姿变换,利用时间戳实现压力图像和双目视觉图像的同步匹配。采取双边滤波消除压力图像的尖峰噪声;依靠OpenPose姿态估计、三角测量等手段从双目视觉图像中提出19个三维关键点;为提高姿态估计精度,提出随机梯度下降最小化损失函数的方法来优化三维关键点坐标,并利用3D高斯滤波器进一步生成3D关键点置信度图。设计一个基于多层卷积神经网络的压力-视觉跨域深度学习模型,以连续的多帧压力图像作为模型输入,包含三维关键点坐标及其置信度图的3D姿态估计结果作为监督对模型进行训练。算法依靠椅面上的阵列传感器接触感知坐姿时的压力分布,就能够准确的估计包含19个人体关键点的三维坐姿姿态,在验证集上测试,19个关键点平均误差9.7 cm。

摘要：基于目前国内外大跨径连续刚构桥出现主跨跨中挠度过大的窘态和危害,介绍了设计、施工、设计与施工等3类偏差,从3类偏差的角度讨论了连续刚构桥主跨跨中挠度过大的原因,并提出相应的对策,可以为连续刚构桥的设计和施工提供参考。

摘要：设计了一个20MHz采样率,10bit精度流水线模数转换器。采用新颖的栅压自举开关,使电路在输入信号频率很高时仍具有良好的动态性能;用MATLAB仿真增益增强型运算放大器在不同反馈因子下闭环零、极点特性,提出了使大信号建立时间最短的主运放、辅助运放单位增益带宽和相位裕度范围。采用SMIC0.35μm2P4M工艺流片验证,20MHz采样率,2.1MHz输入信号下,SFDR=73dBc,ENOB=9.18bit。

摘要：分析了影响CMOS采样开关性能的非理想因素,针对14bit50MHzA/D转换器对采样开关特性的要求,提出了一种新型的时钟馈通补偿结构.该结构通过增加dummy开关管能够有效消除时钟馈通对采样值的影响,打破了开关设计中速度和精度之间的制约关系.基于SMIC0.25μm标准CMOS数模混合工艺,采用Hspice对电路进行了模拟.模拟结果显示,在输入信号为23.3MHz正弦波,峰峰值为2V,采样时钟频率为50MHz,时钟上升/下降时间为0.1ns时,无杂散动态范围达到92dB,信噪失真比达到83dB;同时时钟馈通效应造成的保持误差由5.5mV降为90μV.这种具有时钟馈通补偿结构的采样开关特别适用于高速高分辨率模数转换器.

摘要：成果导向教育(outcome based education,OBE)理念强调以学生学习成果为核心,采用逆向设计方式构建课程体系。在基于OBE理念的教学实践中,教师需提前制订与教学内容紧密结合的规划蓝图,旨在促进学生深度学习,并确保学生能够充分展示其学习成果。脑电图(electroencephalogram,EEG)是神经科学领域广泛应用的技术,特殊的EEG改变传递着多种信息,对于研究疾病具有至关重要的作用。然而,由于其专业性强、学习难度大,EEG教学一直面临着诸多挑战。本文在OBE理念的指导下,将传统知识与问题导向学习法(problem-based learning,PBL)有机融合,结合病例分析和翻转课堂的教学模式,应用于EEG教学实践中,以期获得更为理想的教学效果。

摘要：在太赫兹收发系统中传统的混频器与放大器由于其不同的外延结构会导致集成难度增加并引入较大的损耗,而本文基于已有的InP HEMT工艺利用反向并联二极管(APDP)结构进行140 GHz频段单片次谐波混频器的设计,相较于传统的APDP结构的混频器更加便于与接收系统中的HEMT放大器进行单片集成,极大的减少了混频器与放大器集成的损耗误差。本文根据已有的SBD等效模型对源漏短接结构的HEMT器件进行建模和提参,通过采用HFSS与ADS联合仿真的方式进行混频器的设计,最终仿真结果为在130 GHz-150 GHz范围内,变频损耗为24.6 dB到26.2 dB,本振功率为20 dBm,中频带宽为1 GHz。