摘要：Quantum-dot cellular automata (QCA) technology has been widely considered as an alternative to complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) due to QCA's inherent *** interesting QCA-based logic circuits with smaller feature size,higher operating frequency,and lower power consumption than CMOS have been ***,QCA is limited in its sequential circuit design with high performance *** on a brief introduction of QCA and dual-edge triggered (DET) flip-flop,we propose two original QCA-based D and JK DET flip-flops,offering the same data throughput of corresponding single-edge triggered (SET) flip-flops at half the clock pulse *** logic functionality of the two proposed flip-flops is verified with the QCADesigner *** the proposed QCA-based DET flip-flops show higher performance than their SET counterparts in terms of data ***,compared with a previous DET D flip-flop,the number of cells,covered area,and time delay of the proposed DET D flip-flop are reduced by 20.5%,23.5%,and 25%,*** using a lower clock pulse frequency,the proposed DET flip-flops are promising for constructing QCA sequential circuits and systems with high performance.

摘要：为实现减轻航空发动机涡轮预旋喷嘴重量、缩短制造周期,根据涡轮预旋喷嘴组件的结构和加工特性,基于选区熔化制造技术(SLM)对其进行适应增材制造工艺的结构优化设计,并对预旋喷嘴的增材制造过程进行有限元分析,探究预旋喷嘴的最优成型方向和在增材制造中的变形情况。后期制造表明,通过SLM增材工艺的预旋喷嘴结构优化设计,可获得17.08%的轻量化效果,缩短了制造周期,达到轻量化的目的。

摘要：为缩短12寸晶圆检测成像系统的轴向和径向尺寸,提出一种小角度棱镜折转光路与超短物像距镜头相结合的解决方法。设计优于1/12λ(λ=632.8 nm)面形精度的小角度棱镜折转光路,实现照明系统与成像镜头的水平布置,径向尺寸仅为80 mm,在保证不影响系统成像质量的前提下,极大地降低了整个系统的径向尺寸,同时也实现了12°的小角度明场照明。设计放大倍率为0.264的对称混合型光学系统,采用纯球面系统获得较大成像视场,像高为81.92 mm,物像距仅为392.5 mm,极大地降低了整个系统轴向尺寸。设计结果表明,整个成像系统全视场平均光学传递函数优于0.4@100l p/mm,相对畸变优于0.03%,像面照度均匀性全视场优于50%。实际测试结果表明:全视场实际成像分辨率优于18.88μm,达到了系统极限分辨率;全视场像面照度均匀性为43.3%,满足均匀性优于40%的研制要求。研究结果表明本文提出的超薄超短物像距高分辨率检测成像系统合理、有效,解决了12寸晶圆检测成像系统空间尺寸压缩的难题,并降低了研制成本,为后续近距离大尺寸物体检测成像系统的研制提供参考依据。

摘要：为了充分利用高速列车运行中产生的振动能量来解决复杂环境下采集设备的供电问题,将压电技术应用于铁路工程中,而现在针对高铁路基的压电俘能新方法的探究尚不明晰,缺乏相关的结构研究以适应路基发电的需求,导致路基内的振动能以热量的形式消散。针对这一问题,首先,基于压电效应理论,结合高速铁路路基动力响应特点设计出压电俘能装置HRS-PEH(High-speed Railway Piezoelectric Energy Harvester),建立高速铁路路基压电俘能新方法;其次,通过室内列车荷载模拟试验,探究动载振幅、频率和外接电阻等关键参数对HRS-PEH发电量的影响;最后开展现场行车试验,进一步验证HRS-PEH装置的适用性。研究结果表明:1) HRS-PEH的开路电压随动载振幅的增大而增大,且与频率无明显关系,而负载电压随动载频率和振幅的增加,均呈现线性增大的趋势。故可在工程应用中将HRS-PEH布置在基床表层顶面、钢轨正下方,即可获得最大发电量。2) HRS-PEH的输出功率整体上随外接电阻的增加,呈现出先增大后减小趋势,故存在最优外接电阻使得HRS-PEH发电量最大。3)行车试验发现,若将HRS-PEH布置于高铁路基基床表层,当CRH5型高速列车仅以55 km/h低速运行时,HRS-PEH就可收获0.71 J电能,可以满足路基健康监控设备的正常工作需求。研究成果可高效利用列车振动能量转换为无污染电能,推动铁路“双碳”战略目标的实现。

摘要：盾构机在掘进过程中,由于盾构姿态控制不当等因素,管片拼装时常发生错台值、椭圆度失准等工程质量问题,这些施工质量问题往往会对隧道的稳定性及安全性造成影响,为保证盾构隧道的安全施工与健康服役,在施工过程中对盾构管片拼装质量进行动态评估尤为重要。针对传统盾构管片拼装检测效率低,精度有限及检测数据全面性差等问题,应用三维激光扫描技术采集盾构管片拼装成型后的点云数据,通过长短轴法和改进的按斜率分割法分别对盾构管片的椭圆度和错台值进行测算;同时提出环段数据拟合提取隧道中轴线及中心点的方法,实现盾构管片拼装质量高精度、高效率、自动化检测。结合实际盾构隧道工程案例分析,验证基于三维点云的盾构管片拼装质量偏差检测方法的可行性。

摘要：分析二氧化碳捕集、利用与封存发展趋势及现状,结合某公司已建成投入使用的15万吨/年示范工程,进行为期168 h的试运行,对不同负荷状态下烟气二氧化碳捕集率及主要技术指标参数进行分析。从监测结果来看,示范装置系统工艺设计合理,所得液化二氧化碳产品浓度保持在99.5%以上,完全满足驱油、化工利用封存等需求。

摘要：【目的/意义】疫苗是保障人民生命健康安全的重要屏障,关系到公共卫生安全和国家安全,同时也是疫情防控的有效手段,但仍面临疫苗可信溯源、疫苗犹豫等关键难题,需进一步加强疫苗信息化溯源体系建设。【方法/过程】基于区块链技术理论研究,通过模型构建的方法,针对性地设计了疫苗流通到接种全周期的区块链追溯机制,进一步设计了疫苗流通管理的联盟链网络结构,并提出了疫苗接种信息链式管理模式,最后基于FISCO BCOS框架对溯源体系进行了实现。【结果/结论】结果验证了该体系的可行性,同时研究成果有利于切实维护疫苗流通接种秩序,辅助疫苗管理的监管决策,增强公众对疫苗安全的信任,为实际应用提供了一定的借鉴。【创新/局限】区块链技术赋能于疫苗管理,实现了疫苗信息的正向存证追踪与反向溯源监管,并推动了在疫情防控背景下的疫苗信息化溯源场景应用。

摘要：纤维素乙醇是一种低碳清洁的绿色能源,可与传统石油基液体燃料混合使用,具备广阔的应用前景。纤维素乙醇的生产历经木质纤维素预处理、糖化和酿酒酵母发酵等工艺,而预处理过程会产生多种副产物,显著抑制酵母细胞的生长速率和发酵性能。因此,构建抑制剂耐受性酵母底盘细胞,有助于提高纤维素乙醇的生产效率,降低生产成本。针对抑制剂耐受性酵母底盘细胞的设计与构建开展综述,系统总结了抑制剂的作用机制、耐受性底盘细胞的强化手段、抑制剂耐受性基因挖掘方法,并探讨了人工基因组重排提升酵母耐受性的最新进展。

摘要：针对鲜食苹果智能化高效采收需要,该研究设计了四臂并行采摘的“采-收-运”一体式机器人系统,以代替人工采收作业。以中国矮砧密植高纺锤果树为对象,根据树冠内果实空间分布特征,提出了四臂并行采摘执行部件的作业方式;建立了基于多任务深度卷积网络的果实可见区域识别模型,实现受遮挡果实离散区域语义分割及其归属关系的端到端判别;在此基础上,根据果实表面局部点云信息对其质心进行空间定位;提出了基于时间最优的四臂协同采摘任务规划方法,以实现机械臂对树冠内不同区域的高效遍历。最后在采摘机器人关键部件集成的基础上,在矮砧密植标准果园进行生产试验。试验结果表明,机器人对树冠内可见果实的识别率为92.94%,被识别果实中定位精度满足机器人采摘操作要求的比例为90.27%;机器人平均采摘效率为7.12 s/果,其中四臂协同采摘效率约为单臂采摘效率的1.96倍;对可见果实采摘成功率为82.00%,对树冠内全部果实的采收率为74.56%,枝叶遮挡干涉是造成采摘失败的主要原因。该研究可为鲜果智能化采摘模式的探索应用提供技术支撑。

摘要：为解决现有钢桥面铺装因大面积现浇超高性能混凝土(UHPC)产生收缩开裂,需密集配筋,施工现场需要大量蒸养设备等问题,提出了一种采用预制-现浇UHPC板的钢桥面铺装。通过钢-预制UHPC板界面、钢-现浇UHPC板界面和预制-现浇UHPC界面局部模型试验,揭示了采用预制-现浇UHPC板的钢桥面铺装各关键界面黏结性能;通过节段足尺模型试验与有限元分析,明确了车辆荷载下采用预制-现浇UHPC板的钢桥面铺装的荷载效应。研究结果表明:钢-预制UHPC板界面受拉和受剪破坏均发生于粘胶层与预制UHPC板结合面,法向抗拉和切向抗剪承载力可保守地取5.2 MPa和8.7 MPa;栓钉间距在150~320 mm之间时,栓钉加密对钢-现浇UHPC板界面抗剪承载力影响较小,可根据中国规范进行现浇UHPC板中栓钉承载力的计算,抗剪刚度可保守的取110.0 kN·mm^(-1);界面凿毛处理和湿接缝采用蒸汽养护,可使预制-现浇UHPC接缝的抗剪强度分别提升23%和20%,预制-现浇UHPC接缝抗剪强度可保守地取2.4 MPa;在3倍车辆设计荷载作用下,UHPC板以及钢-UHPC板界面的应力均小于容许应力。提出的采用预制-现浇UHPC板的钢桥面铺装方案可行。