摘要：为了模拟生物大分子(如DNA和蛋白质等)螺旋手性反转的现象,设计合成了4种酰胺基或脲基共价连接L-苯丙氨酸和苯环,外围为二甘醇胺与3-氨基-1,2-丙二醇的C2对称小分子凝胶因子,利用酰胺基(CONH)与脲基(NHCONH)之间的奇偶效应实现了超分子螺旋手性的反转.通过核磁共振波谱仪(1H-NMR和13C-NMR),高分辨质谱仪(HRMS)对凝胶因子结构和分子量进行了分析表征.并运用圆二色光谱(CD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和红外光谱(FTIR)对其组装纤维结构和组装方式进行研究.实验结果表明酰胺基(CONH)与脲基(NHCONH)之间的奇偶效应改变凝胶因子的组装方式,调控了超分子手性特征,实现了超分子水凝胶螺旋手性的反转.

摘要：目的为精确分析点云场景中待测目标的位置和类别信息,提出一种基于多级特征融合的体素三维目标检测网络。方法以2阶段检测算法Voxel−RCNN作为基线模型,在检测一阶段,增加稀疏特征残差密集融合模块,由浅入深地对逐级特征进行传播和复用,实现三维特征充分的交互融合。在二维主干模块中增加残差轻量化高效通道注意力机制,显式增强通道特征。提出多级特征及多尺度核自适应融合模块,自适应地提取各级特征的关系权重,以加权方式实现特征的强融合。在检测二阶段,设计三重特征融合策略,基于曼哈顿距离搜索算法聚合邻域特征,并嵌入深度融合模块和CTFFM融合模块提升格点特征质量。结果实验于自动驾驶数据集KITTI中进行模拟测试,相较于基线网络,在3种难度等级下,一阶段检测模型的行人3D平均精度提升了3.97%,二阶段检测模型的骑行者3D平均精度提升了3.37%。结论结果证明文中方法能够显著提升目标检测性能,且各模块具有较好的移植性,可灵活嵌入到体素类三维检测模型中,带来相应的效果提升。

摘要：针对动力电池组在夏季高温时电池间温差过大的问题,对结构内流道的尺寸、出风口的尺寸、不同出风口开闭时与电池组温度场之间的关系进行了研究。提出了一种含有4个出口的风冷电池箱体结构,通过Fluent软件,对不同流道尺寸的电池组进行了散热模拟,并针对箱体的4个出口,做了单开、双开、全开等多种开闭策略的模拟。研究结果表明:两个流速较慢的流道采取5 mm流道设计,其他9个流道采取3 mm的流道设计时,该结构冷却效果最好;在打开1、2出风口或3、4出风口时,该型风冷结构可对出风口对应的电池强化冷却;以一定的周期规律性地开闭1、2出风口和3、4出风口,可以较好地改善电池组内的温度不一致性。

摘要：Sagnac干涉仪在光学滤波领域有着重要应用。基于三维氮化硅波导平台,利用双层的多微环系统实现了新型类Sagnac谐振滤波系统,其中底层主微环腔分别与顶层输入/输出波导和单/双子微环实现了反馈耦合。光经耦合区域产生了两束相向传输并互相干涉的光波,从而实现了滤波波形和谐振峰位可调的滤波结构。基于传输矩阵和迭代方法分析输出光谱,通过改变波导与微腔的耦合系数设计输出光谱波形,利用金属加热电极调制主微腔的相位以调控谐振峰位。理论分析和实验表征结果表明,通过增加顶层子微环数可有效增强器件的密集滤波效果,此三维集成结构可提供更多的设计自由度。相关的多微环谐振滤波系统可以广泛应用于光通信和光传感等领域。

摘要：曲面摩擦滑移隔震结构(curved surface sliding isolated structure,CSSIS)是一种具有广泛应用潜力的新技术.但在工程实践中,地震波的选取会显著影响CSSIS的抗震设计和风险评估结果.针对缺乏强震记录的情况,提出一个能够反映特定地区地震特征的随机地震动模型,并通过Monte-Carlo模拟算法,评估CSSIS的抗震可靠指标.通过振动台试验和理论分析确定CSSIS力学模型的关键结构参数,采用随机地震动模型生成地震波,以天津宁河地区为例,基于首次超越概率理论,计算了CSSIS的失稳概率Pf.结果表明,地震震级M和震中距D对CSSIS的抗震性能具有显著影响.随着震中距D的增加,上部结构的失稳概率Pf迅速下降;相反,地震震级M的增加会导致Pf升高.所得研究结果将为CSSIS的广泛应用提供重要的设计参考依据.

摘要：为了改善假腿使用的安全性、舒适性与高效等可用性指标,需要根据人因工程学原理设计近似模拟人腿生物力学系统中膝关节的自适应特性、以达到正常步态的智能假腿(IPL)。如何对这种智能假腿产品的可用性指标进行评价是人体假腿产品设计的关键技术之一。为此,本文首先给出了基于人因工程学设计的人体假腿可用性指标;其次,通过专用实验测评装置来对其中最核心的指标——步态对称性进行了参数测试与评价;最后,采用灰色关联度分析法对假腿产品的可用性进行了综合评价。这种可用性评价方法对类似人因工程设计产品具有实际的借鉴意义。

摘要：本文研究主要针对伪装复杂背景下的图像进行实例分割.由于分割对象的伪装性以及缺少大规模训练集来支撑模型训练,这对于复杂背景下的实例对象分割构成了巨大挑战.受SOTR(Segmenting Objects with Transformer)的启发下,本文设计了一种方法框架,以解决动物野生环境和其他各类复杂伪装背景下的实例分割问题.相较于原始模型在特征目标的检测表现效果不佳,以及分割掩码存在上下文信息丢失的问题,本文提出的框架主要采用以下方法:引入特定的上下文特征金字塔提取网络CEM-FPN,以解决在高分辨率图像与感受野之间的矛盾.具体而言,高分辨率图像需要更大的感受野,但大感受野会导致小目标的检测误判为背景.在多层级融合模块加入通道空间注意力模块(CS Module),以提升对不同尺度上的各个实例对象的关注度,从而提高原型掩码的质量.实验结果表明,本文方法相较于原模型在COD10K-Test数据集上提升了4.1%的精确度,并在NC4K-Test数据集上提升了4.5%的精确度.

摘要：基于芯层厚度为220 nm的绝缘体上硅材料平台,利用光束传播法与有限时域差分法设计了大偏转角度的64路硅基光学相控阵集成芯片.利用电子束光刻等工艺实现了芯片制备,并进行了性能表征.对关键的分束器以及阵列波导远场干涉的光斑图像进行了仿真,仿真结果显示了高于49.7%的分束效率和大于31°的偏转范围.利用标准的绝缘衬底上的硅工艺制作芯片,并进行整体封装.采用基于粒子群算法优化的自反馈电压调制系统进行相位调制.测试结果表明,在电压调制下,光斑产生了大于±30°的水平偏转;同时在1550~1610 nm的波长调制下,垂直范围也有8.4°的偏转.研究结果有望在自动驾驶、无人机导航等领域得到广泛应用.

摘要：该文基于OpenFOAM自由软件包,采用任意网格界面元方法(Arbitrary Mesh Interface Method)对两叶片和三叶片风力机风轮周围流场进行了非定常数值模拟和分析。计算采用非结构化网格和k-?SST湍流模型,分析了多种工况下两叶片和三叶片风力机风轮的气动性能的特点和差异,并计算风力机的轴向推力、扭转力矩、叶片表面压力分布和尾涡等气动力性能参数。该文计算得到的结果可为风力机叶片进行结构有限元分析时,提供重要的风载荷数据,为风力机叶片的设计、改型和研发工作提供详细技术参数。

摘要：目的:设计一种用于智能假肢膝关节关键部件的电控液压阻尼缸。方法:该阻尼缸根据液压流体特性和加工工艺设计,通过采用了一种新型微结构数字节流阀以及独特的双活塞液压缸结构,可以实现膝关节伸展与屈曲的双向自动控制,从而使改善假腿步态的对称性。最后,通过自制的专用实验装置对其进行了阻尼缸动力学性能测试。测试时通过微机控制膝关节阻尼缸中的两个气体流量调节针阀,模拟实际IPL控制时对膝关节阻尼力的控制。在模拟不同人体髋关节摆动驱动力和膝关节阻尼力的状态下,测量膝关节阻尼缸的运动速度,从而间接获得了假腿阻尼力、惯性力与膝关节摆动速度之间的动力学关系。结果:阻尼缸在针阀开度增加时,在相同驱动力作用下,阻尼缸活塞运动时间减小,速度加快。但随着开度增加,运动速度对驱动力的敏感性降低。步进电机驱动相对应的针阀减小开度时,阻尼缸阻尼力增大,腿的平均摆动速度加快。结论:所设计的液压阻尼缸能够满足假肢膝关节的动力学控制要求。