摘要：准垂直GaN肖特基势垒二极管(SBD)因其低成本和高电流传输能力而备受关注.但其主要问题在于无法很好地估计器件的反向特性,从而影响二极管的设计.本文考虑了GaN材料的缺陷以及多种漏电机制,建立了复合漏电模型,对准垂直Ga N SBD的特性进行了模拟,仿真结果与实验结果吻合.基于此所提模型设计出具有高击穿电压的阶梯型场板结构准垂直GaN SBD.根据漏电流、温度和电场在反向电压下的相关性,分析了漏电机制和器件耐压特性,设计的阶梯型场板结构准垂直GaN SBD的Baliga优值BFOM达到73.81 MW/cm^(2).

摘要：人造系统也称人工系统,是人类为了达到某种目的而构造的系统,例如各种加工系统、运输系统、电力系统、机械系统、武器系统等.现代科学、技术和工程已发展到从全系统动力学角度分析、提高人造系统设计、加工、试验、评估和运用全生命周期能力,以获得期望性能的工程产品的高级阶段,其目标是建立精确的人造系统动力学数学模型并对其快速数值求解,从而准确、快速地预测和提高系统性能[1].坦克、舰艇、飞机、运载火箭、卫星、汽车、高铁、发电机、电动机、精密机床等各种现代人造系统发展,推动了科技和人类文明进步,是一个国家重大战略布局和综合实力的象征,是国计民生和国家安全的关键标志.由于缺乏先进的人造系统动力学快速计算等理论与软件,现代人造系统发展至今仍面临提高设计性能、提高加工质量、降低试验评估成本、保障运用安全的严峻挑战.

摘要：复杂应力状态下泥质砂岩遇水软化,严重降低围岩承载力,导致围岩破坏范围和变形压力增大,严重威胁输水隧洞运行期安全。为此,以兰州水源地输水隧洞泥质砂岩为研究对象,开展了不同浸润时间下的三轴压缩试验研究。试验结果表明,随着浸润时间的延长,泥质砂岩岩样峰值强度和残余强度对围压的敏感程度逐渐降低,水在一定程度上降低了峰值强度和残余强度对围压的敏感程度;浸润前期,残余强度随浸润时间的降低速率明显小于峰值强度随浸润时间的降低速率,水对泥质砂岩岩样峰值强度的软化作用较为明显;泥质砂岩岩样的峰值强度、残余强度和弹性模量均随浸润时间的增长呈负指数关系减小;随着围压的升高,浸润时间对弹性模量的影响程度逐渐减弱,围压升高在一定程度上降低了水对泥质砂岩岩样弹性模量的软化作用。

摘要：针对现代雷达技术发展速度加快和愈趋复杂的特点,本文首先指出目前雷达技术在装备研发效率和更新换代速度两方面面临的挑战,并对国内外的发展进行了综述,指出软件化雷达是应对这些挑战的有力手段。然后,给出了软件化雷达体系架构的定义,并提出了包括物理层、中间件层、组件层、应用层的四层体系架构模型。在此基础上,结合开放式系统的概念,分析了软件化雷达组件化设计方法的特点:抽象化、组件化、可重用、可定制、自包容、互操作、松耦合。基于这些特点,软件化雷达组件化设计方法可以实现雷达系统的快速构建。接下来进一步指出了软件化雷达的技术定位是一种平台性技术,会为雷达装备应对各种挑战带来更多可能性。最后,对软件化雷达技术未来的发展方向和需要重视的问题进行了总结。

摘要：针对面对称高超声速飞行器强耦合、弱阻尼的特点,研究了其耦合姿态的有效控制问题。首先,利用稳定轴系的概念推导出了姿态角加速度表达的面对称高超声速飞行器三通道失稳敏感性判别式。然后,给出了三通道耦合稳定性控制策略设计判据。最后,设计了某型面对称高超声速飞行器三通道耦合的姿态控制律,并进行了仿真。仿真结果表明,当控制律满足三通道耦合稳定性控制策略设计判据时,飞行器的姿态稳定;反之,则会出现各类耦合失稳问题。所提控制策略设计判据操作简单、实用性强。

摘要：应用离散元方法(Discrete elementmethod,DEM)仿真矿石破碎时,通常采用颗粒黏结模型对矿石进行建模,颗粒黏结模型中的基础颗粒粒径对仿真结果影响显著。为了研究基础颗粒粒径变化对模型精度的影响,本文设计了9组基础颗粒粒径组合,构建了矿石的颗粒黏结模型,进行了金矿石破碎的离散元仿真,得到了不同粒径组合下的破碎粒度分布,并将仿真结果与试验得到的破碎粒度分布进行了对比分析。结果表明:基础颗粒粒径组合对模型精度存在影响,采用适当的基础颗粒粒径组合构造颗粒黏结模型能够提高模型精度。当基础颗粒粒径之间的差值相当时,模型精度较高,仿真得到的破碎粒度分布和落重试验结果的一致性良好。对相同粒度的铁矿石与铜矿石进行了仿真,验证了基础颗粒粒径选取方法的有效性。

摘要：为了研究滚动轴承支撑下端齿连接转子系统的接触效应,采用三维有限元与解析法相结合推导了端齿连接刚度矩阵,建立了端齿连接转子-滚动轴承系统动力学模型,并通过Ansys验证了模型的有效性。通过与连续转子对比发现,端齿结构使转子一阶临界转速降低了5%,振幅增大了3%,非线性分岔趋势与连续转子大致相同。然而,端齿接触特性使转子明显地提早进入和离开拟周期运动,在分析含端齿结构的转子振动特性时应考虑接触效应。在转速超过15900 r/min时,转子系统做稳定的单周期运动,运行平稳,可作为工作转速合理设计阈值。研究可为含端齿结构转子系统非线性振动特性预测和工作转速设计提供分析方法和设计思路。

摘要：随着智慧海洋理念的普及和人工智能技术的发展,自主水下机器人、水下滑翔机等水下航行器在海洋科学调查、资源勘测和信息获取方面取得了重大进展,为了满足小型低成本水下航行器智能感知、自主作业的实际需求,同时降低其自主定位成本,设计并实现了一种基于海底四阵元基阵的自定位方法.首先,针对水声信道的复杂性,设计了具有时频特征明显、高峰值功率的声学频率梳信号作为传输信号,仿真实验证明该信号具有可靠的稳定性和抗噪性;其次,结合倒置的超短基线定位原理,设计了布放在已知参考点的四阵元基站,各阵元发出相互正交的声频梳信号,水下航行器在基阵声学作用范围内接收各个阵元混叠的声学频率梳信号,利用匹配滤波法对各信号单程飞行时间进行粗测;最后,针对声学频率梳的时域和频域特性,推导了接收信号与飞行时间的关系,利用相关分析法对各信号单程飞行时间进行精测,进而获取航行器与基站坐标轴阵元的测距和测向结果,结合倒置的超短基线定位方法,实现航行器的位置实时解算.水下实验结果表明,本方法复用率高、可操作性强,水下航行器只需携带单个接收信标即可完成定位计算,进一步降低了成本和系统复杂度.同时,也证明了声频梳信号的高可靠性,可在水下航行器端实现较高的自定位精度.

摘要：铆接是飞机装配中结构件的主要连接方式,铆接质量直接关系到飞机的使用寿命和安全性,而制孔垂直度是影响铆接质量的重要因素。目前,自动化钻铆设备在工件受压变形前进行法向检测,变形后再进行法向调整,导致其难以实现壁薄、大曲率、弱刚性产品的法向找正。针对上述问题,本文研究了基于工件受压变形补偿的法向检测和法向调整方法,设计了能够满足壁薄、曲率大、刚性弱产品表面制孔垂直度要求的接触式法向找正压力脚模块,提出了改进的接触式法向检测与调姿算法。在4 mm叠层板上的制孔实验表明,采用相同的钻锪一体式制孔方法,经改进法向找正补偿后,制孔垂直度误差在0.07°以内,锪窝深度偏差在-0.03~0 mm以内,相较于未进行法向检测而直接制孔的方式,采用法向姿态补偿后的方式,将锪窝精度提高了68%。

摘要：界面浸润性是材料科学的根本问题之一,浸润性调控的研究无论在探索新知识,还是创造新应用方面都有重要意义.在过去20余年里,江雷团队通过向自然学习,总结了超浸润现象的3条基本原理:(1)静态浸润性决定于纳米结构和表面能的协同效应;(2)表面超亲超疏在纳米结构上的转变点为液体亲疏界限;(3)化学组成梯度、粗糙梯度、曲率梯度等调控流体输运的方向.基于这些原理,进一步将超浸润界面材料体系扩展到界面化学.江雷团队建立了包括64个组合方案的超浸润界面材料体系,并拓展到不同压力和温度范围的各种液体体系,引领并推动了该领域在全球的发展.本文介绍了超浸润界面的设计与液/气/固三相界面浸润的新规律,若干超浸润界面材料体系在环境、农业、健康、材料、能源等领域的应用,以及近期关于量子限域超流领域的研究和应用前景.