摘要：通过设计几何学的方法对货运电力机车车头进行分析,从而对其进行外观设计。在使用设计几何学进行分析时,出现同一机车车型在不同场景图分析结果不一致的情况,故采用透视视角下的设计几何学对“韶山”系列机车和“中白”系列机车进行分析,得出“韶山”系列机车和“中白”系列机车的产品特征,并根据结果完成了机车车头的外观设计。

摘要：Three-dimensional （3D） printing is a novel promising technology based on 3D imaging and layer-by-layer additive fabrication. It has a profound influence on all aspects of our lives and is playing an increasing important role in many areas including engineering, manufacturing, art, education and medicine. ＂3D bioprinting＂ has been put forward with the technical progress in 3D printing and might be a possible way to solve the serious problem of human organ shortage in tissue engineering and regenerative medicine. Many research groups flung them into this area and have already made some gratifying achievements. However, it is a long way to fabricate a live organ. Many elements lead to the limitation of 3D bioprinting. This review introduces the background and development history of 3D bioprinting, compares different approaches of 3D bioprinting and illustrates the key factors of the printing process. Meanwhile, this review also points out existing challenges of 3D bioprinting and has a great prospect. Some points proposed in this review might be served as reference for the research of this field.

摘要：借助眼动追踪技术探讨色彩对多媒体学习的影响,以学习效果(记忆成绩、迁移成绩),认知负荷(感知任务难度、心理努力)、内部学习动机以及眼动数据为评估指标。结果发现经过积极色彩设计的多媒体学习材料能有效唤醒学习者的积极情绪,促进了学习者的思维加工,加深了学生对知识内容的理解程度,但在认知负荷的降低与学习动机的提高上,色彩的设计并没有起到显著作用。

摘要：云在天气预报中扮演着一个至关重要的角色,准确识别和分割地基云图可以有效指导天气预报。针对大部分现有数据集只适用于单任务学习,地基云图识别和分割技术多以单任务实现,识别检测效率低且算法鲁棒性差等问题,构建了带标签且适合多任务学习的地基云图数据集(GBCD)和GT数据集(GBCD-GT),在此基础上设计了一种基于多任务学习的地基云图识别与分割联合网络模型(GCRSegNet)。该模型首先通过卷积神经网络提取共享特征,再为每个任务设计特定网络,提取更具辨识度的特征,分割网络通过学习共享特征实现地基云图分割,识别网络通过结合共享特征和分割特征实现地基云图识别。经过多组对比试验表明,该网络能准确表征地基云图特征,使识别任务准确率达到94.28%,分割任务像素准确率达到93.85%,平均交并比达到71.58%,为实际应用提供了可能性。

摘要：锂离子动力电池系统作为电动汽车最重要的核心部件,其动力性能和安全可靠性的提升是中国电动汽车进一步规模化发展的重大需求。锂离子动力电池的热安全问题贯穿于电池系统的整个生命周期,且在单体-模组-系统不同空间尺度下的表现形式不同。针对锂离子动力电池系统多空间尺度热安全问题,分别从单体电池生热、模组温度均一性、电池系统安全可靠性3个方面归纳总结了目前动力电池热安全设计的最新进展,并对一些重要研究成果进行了着重介绍,总结了锂离子动力电池系统热安全设计亟待解决的关键问题,提出了可行的解决方案,对今后的研究方向进行了展望,旨在为电池系统动力性能和安全可靠性提升提供有益的借鉴和参考。

摘要：自动驾驶汽车作为智能交通系统的重要组成部分,越来越受到研究者的重视。自动代客泊车技术(Auto valet parking)是高级别自动驾驶不可缺少的部分。代客泊车应用于非结构化环境,这使得研究者需要设计有别于结构化场景的规划算法来应对非结构化环境的各种挑战,例如,道路线的缺失、周车预测的不确定性。考虑代客泊车的环境特点,提出基于改进混合A^(*)算法和时间弹性带算法的分层运动规划方法。通过修改碰撞检测过程,使得混合A^(*)算法可以实现交互行为。通过引入地图参考线代价,加快混合A^(*)算法搜索效率。改进后的混合A^(*)算法可以针对非结构化环境生成合理有效的初值轨迹。采用的时间弹性带算法执行效率高,有效解决了车辆运动学和障碍物约束问题,可以快速应对环境变化。在中国苏州的地下停车场开展实车试验。试验结果表明,提出的算法能够有效地解决常规场景下的车辆横向运动规划问题。

摘要：探测低频引力波需要脱离地缘噪声干扰,在空间搭建激光干涉引力波探测装置。太极、LISA、天琴等空间引力波探测任务,计划在几十万到几百万公里量级的臂长上实现皮米级的位移测量精度,以满足引力波探测的要求。在探测任务中,考虑轨道季节性变化和星间激光传输时间等因素,发射光束需要一个超前角度,确保远端望远镜能够接收到光束,从而完成星间激光干涉。针对发射光束需要超前角度的需求,设计并研制了一款用于激光干涉链路中提供超前角度的光束指向机构,即超前瞄准机构。该机构基于将偏转轴配置在反射镜面上的设计理念,采用柔性铰链和杠杆配合的结构形式,利用压电陶瓷自闭环进行驱动控制,实现光束一维高精度偏转。对该机构进行仿真分析,验证其力学特性以及偏转范围。对所研制的机构进行了一系列实验测试,结果表明,该机构偏转范围可达到709.4μrad,偏转精度可达到0.44μrad,机构偏转引起的光程差优于10 pm/(Hz)1/2(1~10 Hz)。从而验证了该机构设计的可行性,为实现光束超稳高精度偏转提供一定的参考。

摘要：对目标进行更多属性信息的获取,是光学传感器不断追求的目标。偏振属性探测和传统光谱成像技术相结合的偏振光谱成像技术具有分辨“异物同谱”、实现“目标凸显”、“动态调节”、“耀斑抑制”的能力,蕴藏非常重要的应用潜力。目前的偏振光谱成像系统存在诸多的缺点,如结构复杂、体积大、通道串扰、多维信息提取繁琐等问题。针对上述问题,提出一种基于线性渐变滤光片(LVF)和像素化偏振调制的紧凑型偏振光谱成像方法。涉及关键技术有:基于高光谱分辨率需求与短焦距约束,采用双高斯结构作为初始光学结构,并通过参数设计进行光学系统的仿真与实现;采用LVF作为分光元件,进行参数设计与验证,与像素化偏振调制探测器在像面上进行耦合,实现光谱信息与偏振信息同步获取。基于上述技术路线进行了样机集成,在实验室暗室对系统样机进行光学指标测试,最终指标为:工作波段:430~880 nm,空间分辨率:0.22 mrad,光谱分辨率为:10 nm,四偏振态同步获取,系统传递函数:0.547,偏振探测精度:89.4%,光机系统总尺寸:45 mm×45 mm×80 mm。在室外进行推扫实验,成像效果良好,中心波长不同偏振态下的单色图有较明显的强度变化;对全局图像进行多维信息提取与融合,不同地物的特征光谱曲线有明显的波谱差异,满足预期设计目标。该方法突破了传统偏振光谱成像技术路线的缺点,为偏振光谱成像多维信息获取提供了一种新型且有重要应用价值的方法。

摘要：A 325-MHz superconducting half-wave resonator has been designed with β = 0.51. Three shapes of the inner conductors(race track, ring shape and elliptical shape) were optimized to decrease the peak electromagnetic fields and minimize the dissipated RF power on the cavity walls. In order to suppress the operation frequency shift caused by fluctuations of the helium pressure and maximize the tuning ranges, the frequency shifts and mechanical properties were studied on the electric and magnetic areas. The helium vessel was designed to keep the mechanical structure as robust as possible.

摘要：煤矿智能化开采是我国煤炭开采技术发展的新阶段,智能感知又是煤矿智能化开采的核心技术之一。针对深部巷道变形速度快、变形量大、底臌严重、难以形成统一的指导性锚杆支护方案等问题,提出一种能感知锚杆杆体轴力的FBG传感器及围岩状态感知监测系统。基于光纤光栅传感基本原理,研究了FBG测力锚杆的关键技术,包括测力锚杆的结构设计、测力锚杆的工作原理和应变传递机理;对比分析了基体表面粘贴封装和基体刻槽封装的FBG传感器应变传递规律,揭示了FBG传感器的应变传递变化规律及影响因素。运用正交试验法探究了黏结剂的剪切模量、凹槽的形状以及光纤光栅的粘贴长度对应变传递效率的影响特征,提出9种试验方案,并设计3组锚杆拉伸试验以获得测试结果。通过极差分析得到:按照对应变传递效率影响大小排序,黏结剂种类对应变传递效率造成的影响最大,其次为凹槽形状和光纤光栅粘贴长度;确定了最优封装方案,即使用AB环氧树脂胶,凹槽形状为半圆形且粘贴长度为100 mm时应变传递效率最大。通过方差分析得到:黏结剂种类对应变传递效率的作用显著,其次为凹槽形状,光纤光栅粘贴长度对应变传递效率的作用不显著。在寺家庄矿15106回风巷建立了围岩状态感知监测系统并进行测试,应用效果显著。