摘要：以碳酸钙水相合成为模型反应,借助对流动反应过程的放大观测,从沉淀悬浮液的流变特性分析了液相沉淀反应在毫米级管式微通道中的流动行为特征以及通道堵塞的过程机理。结果表明,碳酸钙-水悬浮体系的黏度在低剪切速率下随固含率的增加而飙升,而反应通道堵塞的本质可归因于在壁面和流动主体区形成了固含率较高的局部高黏区,使流动性严重恶化。提高反应的流速加快了壁面沉积层和沉淀颗粒团聚体的形成,反而加快了堵塞;其中团聚体的形成远快于沉积层的积累,使团聚体的“架桥”虽晚于沉积层出现,却成为管路堵塞的主要因素。基于破坏流动壁面和主体的局部高黏区,设计了两种新型的微通道反应器模型,有可能为解决反应通道堵塞这一难题提供新的思路。

摘要：针对多模态交互的车内即时通信应用,构建可用性评价模型,并基于评价结果提出优化建议.基于人机界面和可用性等领域的研究,确定了明确易操作、高效实用和安全的可用性原则,依次定义共15项评价指标,并创新性地搭建了实车模拟驾驶平台对3款汽车进行了可用性评价测试.结合层次分析法和CRITIC法,综合考虑主观意见和客观数据表现,动态地确定了各指标的权重,并应用模糊综合评价法建立了评价模型.在实车测试中发现了触屏交互引起的视觉和操作分心对安全性方面构成威胁,语音交互的任务完成时间直接影响用户的人机信任进而影响驾驶绩效等问题,并提出了优化建议.基于该实车模拟驾驶平台和评价模型,还可针对更多样的交互模态、交互任务和车机应用进行可用性测试与评价,并指导其体验设计.

摘要：SHINE测试站低温系统主要包括三大子系统:低温制冷机系统、低温工质传输与分配系统以及辅助系统,其中真空系统作为低温系统中的辅助系统,为制冷机、低温传输管线等系统提供重要的性能保障。本文介绍了SHINE测试站低温传输线真空系统,包括总体布局设计,物理设计需求,真空指标,真空系统设计,关键设备选型,安装和调试等工作。目前,测试站各真空区段室温下的平均稳态真空度均优于1.0×10^(-2)Pa,2 K低温状态时平均稳态真空度优于1.0×10^(-3)Pa,满足低温传输管线物理需求,各非标真空设备、真空获得及测量设备等经过一年多的连续运行,可靠稳定无故障,因此测试站真空系统的研制方案能满足物理指标和实际工程要求,为绝热真空腔体真空系统设计积累了经验。

摘要：由于加工生产、发射振动以及空间温度交变等因素,星上载荷的安装接口会出现一定的形位误差,进而激光测高仪的光轴指向发生偏差。为了减小机械接口对载荷的影响,基于运动学安装的原理,设计了测高仪的支撑结构。在接口刚度匹配性分析的基础上,对支撑结构进行了设计优化。采用蒙特卡罗统计方法对星上接口的误差分布进行了分析,确定了载荷安装点的误差输入。通过分析与试验验证发现:所设计的支撑结构的一阶基频达到88 Hz,激光收发光轴安装时引起的光轴总偏离量约为8.5μrad,力学振动引起的光轴总偏离量为30μrad。热光试验表明,高低温边界处的光轴稳定度为8.5μrad。所设计的支撑结构能够满足测高仪的使用指标要求。设计思路与试验结果对星载激光类载荷接口设计具有一定的参考性。

摘要：基于低温超导直线加速器的上海硬X射线自由电子激光装置(SHINE)需1个分辨率可达200 nm的束流位置测量系统,以实现电子束与光子束在波荡器中的紧密相互作用和能量交换。现已研制的束流位置测量系统不能完全满足上述要求,为此,基于对关键技术指标的分配,设计研制了一个由C波段腔式探头、低噪声系数的单路下变频至低中频的射频信号调理前端以及专用数字信号束流位置处理器构成的CBPM系统样机。而作为连接腔式探头和数字信号采集电子学之间的桥梁,射频信号调理前端(radio frequency front-end,RF前端)的结构和性能也直接决定了CBPM系统的性能。本文从SHINE对CBPM系统的整体需求为出发点,分析了系统对射频信号调理前端的指标分配,提出了一种放大器开关切换型RF前端的方案设计,并成功搭建了1套可模拟束流条件的离线全锁相采样测试平台。此外,在上海软X射线自由电子激光装置(SXFEL)中搭建了测试平台并完成了射频信号调理前端的带束性能评估,束流实验结果表明,在束团电荷量为100 pC、系统动态范围在±100μm的条件下,采用腔式探头射频信号一分二的评估方法,位置分辨率可达71 nm,优于设计指标需求。

摘要：在这个万物互联的时代,海量的设备和数据、云和设备之间存在巨大的传输延迟,给开发应用、处理数据、最终提升系统的服务质量带来了多重挑战.因此,通过在终端设备附近部署计算能力以显著减少传输到云服务器的数据量和服务请求的响应时间的边缘计算结构应运而生.然而,负载均衡、边缘设备的安全性和移动性依旧是影响边缘计算架构的服务质量的关键点.为了解决上述问题,提出了一种2阶段的服务质量优化方案以解决移动边缘计算架构下的服务部署问题.在第1阶段,考虑了服务的解耦和边缘服务器的负载均衡问题,对服务部署问题进行建模,提出了一种集中式服务的实时解耦方案,并且设计了一种静态部署策略;在第2阶段,考虑了边缘设备的移动性,设计了一种设备移动感知的服务动态部署策略,优化了移动边缘计算架构下的服务质量.在2个数据集上的实验结果表明,所提出的静态部署策略能够使服务请求的响应时间降低36%,所提出的动态部署策略能进一步降低13%的服务响应时间.

摘要：针对在海军舰艇上救助伤员的搬运环节,本文设计了一款新型单兵背负式外骨骼担架搬运装置。利用三维建模软件构建了单兵背负式外骨骼担架的三维模型,通过有限元分析技术对所设计的外骨骼担架开展静力学仿真、模态分析和瞬态动力学分析。结果表明,平地行走时,外骨骼担架的最大应力为265.55 MPa,低于其制作材料的许用强度,且整体变形小;模态分析得到的各步态下外骨骼担架的固有频率范围为1.96~28.70 Hz,与人体行走时的摆动频率1 Hz差别较大,表明所设计的结构可以有效避免共振现象的发生。瞬态动力学分析结果表明,外骨骼担架的最大形变和应力均在安全范围之内,满足预期性能要求。综上,本研究设计的单兵背负式外骨骼担架可解决现有担架需2人以上搬运的问题,尤其适用于海军舰艇狭小空间,可为海军舰艇上的伤员救助提供新的方案。

摘要：为解决硬X射线自由电子激光装置难以提供皮秒至纳秒区间时间分辨的问题,提出了面向目前在建的上海硬X射线自由电子激光装置分束延迟的系统设计。采用基于晶体衍射的延迟方法设计分束延迟光学系统,计算了延迟时间范围,模拟了系统光通量,搭建了一台样机并进行了光路对准实验。该设计采用空间分光方式,将入射脉冲分为两个部分,并通过路程差在二者之间引入时间延迟,具体的原理样机设计适用于光子能量在7~11 keV范围,最多能实现-15.4~503.3 ps的时间延迟。使用Shadow模拟了样机设计的光通量,两个分支光通量分别为33.54%和33.64%,符合1∶1的设计目标。使用绿光激光进行了样机的光路对准实验,证明该样机能使空间分光后的两束光重新复合,为后续X射线验证实验提供基础。该设计具有空间尺寸小、延迟范围大、入射能量和延迟时间连续可调的优点,为上海硬X射线自由电子激光装置的分束延迟系统研制提供参考。

摘要：简述了用于分析多胞超导射频腔场平坦度调节的微扰理论,推导了场平坦度的理论计算方法。针对超导腔微小范围内的纵向拉伸/挤压,进行理论计算分析与结构-电磁多物理场模拟计算以求得变形前后腔体场平坦度及其变化趋势,所得结果表明:理论分析结果与仿真计算结果基本一致,进一步深入验证了该微扰理论的有效性。在多胞超导射频腔的加工制造、运行过程中的关键环节,国际上广泛采用的两种方法—包括预调谐过程中的“先单胞后整腔”和运行时腔体调谐过程中“整腔拉伸/挤压”方法,基于分析结果,这两种方法正确性和合理性均在理论上得以验证。在超导射频腔腔型设计的第一阶段—单胞优化设计过程中加入结构-电磁多物理场分析,可使腔型优化设计过程更加高效,结果表明:优化后的单胞(包括端胞和中间胞)的频率敏感度应尽可能接近或相等,以保证在腔变形期间始终保持较好的场平坦度。

摘要：人工智能时代,RISC-Ⅴ作为一种新兴的开源精简指令集架构,因其低功耗、模块化、开放性和灵活性等优势,使之成为一种能够适应不断发展的深度学习模型和算法的新平台.但是在硬件资源及功耗受限环境下,基础的RISC-Ⅴ处理器架构无法满足卷积神经网络对高性能计算的需求.为了解决这一问题,本文设计了一个基于RISC-Ⅴ的轻量化深度可分离卷积神经网络加速器,旨在弥补RISC-Ⅴ处理器的卷积计算能力的不足.该加速器支持深度可分离卷积中的两个关键算子,即深度卷积和点卷积,并能够通过共享硬件结构提高资源利用效率.深度卷积计算流水线采用了高效的Winograd卷积算法,并使用2×2数据块组合拼接成4×4数据片的方式来减少传输数据冗余.同时,通过拓展RISC-Ⅴ处理器端指令,使得加速器能够实现更灵活的配置和调用.实验结果表明,相较于基础的RISC-Ⅴ处理器,调用加速器后的点卷积和深度卷积计算取得了显著的加速效果,其中点卷积加速了104.40倍,深度卷积加速了123.63倍.与此同时,加速器的性能功耗比达到了8.7GOPS/W.本文的RISC-Ⅴ处理器结合加速器为资源受限环境下卷积神经网络的部署提供了一个高效可行的选择.