摘要：目的:大展弦比机翼具有弯矩较大、扭转刚度较差的特点。在机翼结构上利用复合材料能很好地改善机翼结构性能。本文旨在设计一个满足刚度和强度要求的大展弦比复合材料机翼,并对大展弦比机翼遇到的大变形问题提出改进方案。创新点:1.通过流固耦合的方法对大展弦比机翼进行气动仿真和有限元静力分析;2.针对大展弦比机翼产生的大变形现象,提出增加机翼外挂或在翼尖处增加翼尖小翼的方法进行改进。方法:1.通过数值仿真建立机翼的有限元模型,并对机翼进行气动分析;2.通过流固耦合,将在FLUENT中的气动力加载到有限元静力分析模块进行分析;3.通过Workbench中的ACP复合材料专用模块,对复合材料结构进行铺层。结论:1.综合考虑刚度、强度以及减重效果,确定12 mm为本文大展弦比复合材料机翼的最佳蒙皮厚度;2.利用增加外挂的方法减小机翼大变形时,当外挂重心位置在机翼重心线前15%时机翼变形减小的程度最大;3.在翼尖处增加高度为300mm的翼尖小翼时机翼变形减小程度最大。4.在相同受载情况下,相比于金属材料机翼,复合材料机翼结构能够有效减小机翼的翼尖最大位移和最大应力。

摘要：为了验证空间光学系统热设计的合理性,利用光-机-热集成的热光学分析技术论证了空间光学系统的热设计方案。首先,阐述了热光学技术的一般方法以及热光学技术与热设计的关系,同时根据空间光学遥感器所处的空间环境和结构特点,应用被动和主动热控技术对空间光学系统进行了热设计。然后,利用有限元方法对热控后的温度场和热弹性变形进行了分析,得出该温度载荷条件下光学元件表面的变形量及刚体位移量,利用Zernike多项式进行了波面拟合。最后,用CodeV光学设计软件计算了热载荷作用下光学系统的传递函数。结果表明,各种工况下全视场范围内光学系统分辨率为50 lp时,传递函数均超过0.5,成像良好,能够满足光学设计指标,热设计方案合理可行。

摘要：针对空间光学遥感器主镜镜面加工过程中,磨盘与主镜间磨削动作往复运行引起的主镜柔性支撑结构疲劳寿命问题,通过建立主镜组件的有限元模型,利用***软件按应力-寿命(S-N)法对主镜组件进行了疲劳寿命分析,确定了支撑结构的薄弱部位,并对仿真过程进行了误差分析,讨论了影响仿真结果的各个因素.对比热真空试验和动力学试验前后主镜镜面面型数据,验证了支撑结构加工、设计参量的合理性.通过疲劳寿命仿真分析,可以有效预示光学结构在加工过程中的疲劳情况,为空间光学遥感器结构的设计、加工提供理论依据和参考.

摘要：根据空间光学遥感器的轨道特点和任务需求,通过仿真分析对其进行了热设计。考虑近地空间环境的特殊性,选择防原子氧布作为多层隔热材料的面膜。为减小遥感器框架上安装的星上设备对遥感器温度的影响,设计了大热阻安装结构并使用了聚酰亚胺隔热垫。根据离轴三反光学遥感器及星载一体化卫星的结构特点,划分了主动加热区域,分配了加热功耗。由于遥感器对地观测频率低、工作功耗小、工作时间短,CCD焦面组件不设置散热面。根据遥感器的轨道参数和姿态,确定了3个典型工况并对其进行了仿真分析和热平衡试验。结果显示,遥感器本体温度为(18±4)℃、光学元件温度为(18±2)℃、CCD温度≤30℃,得到的仿真分析结果和试验数据验证了遥感器热设计的有效性。

摘要：为保证空间相机热设计中表面辐射换热计算准确可靠,基于两种金属材料的光学常数,结合Monte Carlo射线跟踪法应用几何光学近似对其粗糙表面的双向反射分布函数(BRDF)进行了研究。分析了不同入射光波长、不同入射角度及不同表面粗糙度对金属铝和钛材料粗糙表面的BRDF的影响。结果表明,金属铝和钛材料粗糙表面的BRDF分布具有明显的镜反射特征,入射平面内的BRDF峰值随入射光波长增加而增大,在本文研究的波长范围内,钛表面的BRDF随入射光波长增大的增幅最高达到41.0%,远高于铝表面的8.7%。当表面粗糙度较大时,光子在粗糙表面内会经历多次散射,粗糙表面内多次散射光子数比例随着表面粗糙度的增大而增加,并且随着入射角度的增大具有增加的趋势。

摘要：利用凝胶因子自组装可赋予凝胶网络形状、强度等的特性,设计制备了多面体齐聚倍半硅氧烷(POSS)核有机无机杂化dendrimer(POSS-G1-BOC)凝胶因子并将其引入到液晶客体分子中,获得了兼具力学性能与响应特性的超分子液晶凝胶.在系统研究该液晶凝胶的凝胶行为、响应特性、表面形貌、组装机理及力学性质的基础之上,制备了基于透明柔性可拉伸导电薄膜(PU/Ag NWs)的三明治结构液晶光散射显示器件.该器件在低电压(10 V,DC)驱动下即可实现较高对比度的显示效果,不仅可以在弯曲至曲率为0.14 cm-1的条件下使用,而且在拉伸至原始长度的120%时,仍可保持自身的电控响应特性,有望将其广泛应用于可穿戴设备、智能响应性材料等领域.

摘要：A great number of pipelines in China are in unsatisfactory condition and faced with problems of corrosion and cracking,but there are very few approaches for underwater pipeline *** detection autonomous underwater vehicle(PDAUV) is hereby designed to solve these problems when working with advanced optical,acoustical and electrical sensors for underwater pipeline *** is a test bed that not only examines the logical rationality of the program,effectiveness of the hardware architecture,accuracy of the software interface protocol as well as the reliability and stability of the control system but also verifies the effectiveness of the control system in tank experiments and sea *** motion control system of PDAUV,including both the hardware and software architectures,is introduced in this *** software module and information flow of the motion control system of PDAUV and a novel neural network-based control(NNC) are also ***,a real-time identification method based on neural network is used to realize system *** tank experiments and sea trials are carried out to verify the feasibility and capability of PDAUV control system to complete underwater pipeline detection task.

摘要：This work focuses on motion control of high-velocity autonomous underwater vehicle(AUV).Conventional methods are effective solutions to motion control of low-and-medium-velocity *** not taken into consideration in the control model,the residual dead load and damping force which vary with the AUV’s velocity tend to result in difficulties in motion control or even failure in convergence in the case of high-velocity *** full consideration given to the influence of residual dead load and changing damping force upon AUV motion control,a novel sliding-mode controller(SMC)is proposed in this *** stability analysis of the proposed controller is carried out on the basis of Lyapunov *** sea trials results proved the superiority of the sliding-mode controller over sigmoid-function-based controller(SFC).The novel controller demonstrated its effectiveness by achieving admirable control results in the case of high-velocity movement.

摘要：目的建立一种基于多酶恒温核酸快速扩增(multienzyme isothermal rapid amplification,MIRA)技术的脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)污染风险现场快速检测系统。方法通过美国国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)基因序列查询比对,获取了我国主要产DON镰刀菌(包括禾谷镰刀菌、亚洲镰刀菌、假禾谷镰刀菌和黄色镰刀菌)的Tri产毒基因簇高度同源序列,设计特异性荧光探针并筛选引物,建立了产DON镰刀菌的MIRA快速检测方法,同时结合纸基DNA快速提取技术,构建了一套现场快速检测系统。结果该检测系统对质粒模版的检出限为1.95×10^(1) copies/μL,对基因组DNA的检出限为15 fg/μL,对小麦灌浆期(穗)部样品的检测结果(共27个阳性)与实时荧光定量聚合酶链式反应技术(quantitative real-time polymerase chain reaction,qPCR)结果高度相关(r=0.820,P=0.000)。将MIRA检测的阈值线设定在第43个扫描点(起峰时间为7 min)时,对89个小麦样品的高DON污染风险(DON>1000μg/kg)与低DON污染风险(DON<1000μg/kg)的综合判别准确率为87.15%。结论该检测系统快速、经济、实用,且试剂和仪器便携,能够有效实现现场快速检测。这将有助于实施田间小麦DON污染风险早期预警,指导干预,防止或减少损失。

摘要：随着人工智能(AI)技术的快速发展,其在艺术创作中的应用已引起广泛关注。特别是在立体漆艺领域,AI技术不仅能模仿经典艺术风格,还能帮助艺术家拓展创作的边界。本研究旨在探索AI技术在立体漆艺创作中的实践应用,以及如何通过AI技术辅助艺术家增强创作的视觉效果和表现力。通过对比研究,采用了AI软件Midjourney对作者创作的立体漆艺雕塑“氤氲混沌”进行解读,并基于AI生成的文本创作新的艺术图像。同时,对艺术家个人的解读和创作过程进行了分析。研究发现AI辅助生成的作品在表达艺术家创作意图和增强作品情感表达方面显示了独特的优势。