摘要：近年来卫星编队飞行和星间链路技术成为了航天领域的研究热点。在这种趋势之下,需要通过星间的相互通信与相对位置测量来保障编队构型的相对稳定以及实现星间协作。将星间通信和星距测量融合到一体化平台中可以实现通信测距一体化,能够降低负载,符合当前卫星的发展趋势。针对卫星毫米波星间链路设计了一体化波形,同时提出一系列信号处理技术完成波形的同步以及分离,实现了星间通信测距一体化。针对分离波形以及功放非线性对通信信号的影响,使用了基于深度学习的信号检测算法,降低了通信数据的误比特率。仿真结果验证了所设计的一体化波形及信号处理技术在星间链路应用的可行性。

摘要：本文提出了新型均速管涡街流量传感器,实现差压与频率信号的双参数测量,并根据涡街信号的不同采集方式分为压电式和差压式两种类型。对两种一体化流量传感器的结构、原理以及信号采集方式进行了设计和阐述,并对其测量特性进行对比分析。结果表明,采用差压式流量传感器与经验小波变换(EWT)相结合,能将量程比由10:1拓宽至140:1。单相气最大测量误差绝对值由1.46%减小至0.49%,重复性由0.17%降至0.05%,水流量最大测量误差绝对值也实现了从1.00%下降至0.49%,重复性低于0.07%。与压电式流量传感器相比,差压式均速管涡街流量传感器在测量精度及测量范围中具有一定的应用优势,为湿蒸汽测量提供了一种新思路。

摘要：蓝牙技术联盟在蓝牙5.1规范引入寻向功能,为大幅提升蓝牙定位技术的精度提供了新的解决途径,但并未对信号的角度测量算法提供统一方案。针对低功耗蓝牙在室内环境多径干扰下到达角估计困难这一问题,提出了一种面向矩形阵列的改进二维MUSIC算法,通过对矩形阵列天线阵元进行二次划分,采用前后向平滑的方法修正一维子阵的协方差矩阵,再利用接收信号矩阵的广义逆求出各个子阵协方差的关系,从而修正整个阵列接收信号的协方差矩阵。该算法在没有降低信号协方差矩阵维数的同时,恢复了信号协方差矩阵的秩,有效抑制室内多径信源引起的干扰。经过仿真实验,证明了本文算法在低快拍数、低信噪比的情况下对角度估计的精度有着较大改善。并设计了相应的硬件系统进行室内与室外的实验,结果表明在多径干扰严重的室内定位时定位精度改善更为明显,室内定位圆概率误差降低了26.75%~60.25%。仿真和现场定位实验证明了本文提出角度估计算法的有效性,该算法对其他应用领域的来波方向估计也具有重要参考意义。

摘要：为研究单箱双室变截面波形钢腹板组合连续箱梁的自振特性,以鄄城黄河公路大桥为原型按照1∶9缩尺制作三跨(2.6+4.8+2.6)m单箱双室变截面波形钢腹板试验梁,通过室内动力试验得到前三阶自振频率和振型。利用ABAQUS软件建立试验梁和等规模混凝土腹板梁有限元模型进行摄动分析,并与试验值对比,分析横隔板和边中跨径比对其自振特性的影响。结果表明:试验梁前三阶自振频率试验值和有限元计算值吻合度良好;试验模型梁的一阶自振频率小于等规模的混凝土箱梁;现行规范关于连续梁桥基频估算公式不适用于此类桥梁,修正公式计算值与试验值相差约12.3%,修正公式计算值误差比规范值小3.4%左右,修正公式更合理;中支点设置横隔板能够有效改善试验模型梁的动力性能;适当增加边中跨径比有助于提高试验模型梁前三阶自振频率。

摘要：为了探究变截面波形钢腹板连续组合箱梁抗剪力学性能,制作了一片三跨变截面波形钢腹板连续梁的缩尺模型,对其在不同加载工况下的抗剪力学性能进行了研究,得到了中跨对称加载、中跨三分点偏载、边跨单点加载3种不同荷载工况下不同断面的剪应力分布规律和荷载-挠度曲线。结果表明:中跨1/4断面波形钢腹板剪应力沿梁高均匀分布,且试验梁的剪力主要由波形钢腹板承担的;对于中支座断面,波形钢腹板的剪应力值沿着梁高方向变小,靠近底板位置的腹板剪应力值略大于该断面腹板其他高度位置的相应值,在设计时,应对该位置的抗剪能力进行考虑;在中跨对称加载时,中跨跨中1/4处的剪应力值随着荷载的增大而显著增大,而中支座处的剪应力增长较为缓慢;试验梁边跨承受荷载时,对中支座位置的剪应力影响较小,且中跨1/4断面的剪应力变化规律与中跨对称加载时变化规律基本一致;与等截面梁相比,变截面连续梁附加剪应力的影响更为显著,当荷载越来越大时,偏载作用下试验梁的扭转对钢腹板的剪应力影响也越来越大;在中跨对称荷载作用下,试验梁的挠度受波形钢腹板剪切变形影响较小,在中跨偏载作用下,试验梁的挠度受钢腹板剪切变形的影响,并随着荷载的增大而减小;推导出波形钢腹板连续梁在考虑钢腹板剪切变形影响下的挠度计算公式值,并与试验值吻合较好。

摘要：微小流量计量在能源计量、精准医疗等多种场合中有着广泛应用,但是目前测量微小流量的流量计普遍存在准确度低等问题。因此,文中以精准测量微小流量为目的,设计了差压式微小流量计。借助计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)仿真技术,设计了流量计的基本结构。通过实流实验验证了设计方案的可行性。实验结果表明:差压式微小流量计可以实现流量范围在50~600 mL/h内的测量,线性度误差小于5%;在流量范围240~400 mL/h内的测量,线性度误差小于2%。

摘要：锂离子电池作为便携式电子产品和电动汽车的“心脏”,在推动人类社会的无化石燃料化中发挥着至关重要的作用。然而,在低温条件下(0℃及以下)充电时,锂离子电池电极极化急剧增大,导致了严重的析锂问题。通过合理设计低温电解液,降低低温充电时电极极化,并构建稳定的电解液-电极界面,可以有效遏制析锂及其对锂离子电池带来的不利影响。本文首先阐释了低温下锂离子电池析锂的形成机制,并指出低温电解液的设计是改善锂离子电池低温析锂行为的有效途径。接着,本文进一步介绍了缓解低温析锂问题的几种电解液设计策略,包括降低去溶剂化能垒的弱溶剂化电解液和共嵌入电解液、衍生低阻抗固态电解质界面膜(SEI)的局部高盐电解液以及钝化析锂的羧酸酯基高盐电解液,同时比较了这些策略的优劣势。最后,结合现有研究成果,展望了电解液调控低温析锂行为的未来研究方向,提出了发展实时析锂预警方法、采用实用化条件评估电解液抑制低温析锂能力以及设计兼顾电化学动力学和界面稳定性的高比能硅碳负极用低温电解液,以望实现低温锂离子电池的高容量发挥和长循环寿命。

摘要：段塞流是两相流的一种典型流型,其流动的间歇性、不稳定性在传输过程中会带来许多问题。本文采用超声相控阵技术对段塞流相界面进行了测量和分析。通过设计聚焦法则,确定扫描声束、偏转角度和实验参数,在气液两相流装置上开展了18种流动条件下的实验测量。结合扇扫界面的数据分析,利用四阶多项式方程拟合方法获取了气液相界面曲线,提取了两相界面中心点处液位高度和截面含气率两个特征值。结果表明,当气相表观流速一定时,随着液相表观流速的增加,液位高度增加。当液相表观流速一定时,随着气相表观流速的增加,液位高度下降。通过比较数据得出气相表观流速的变化对段塞流液位高度影响更加显著。此外,气相和液相表观流速滑差的增大会导致液位高度升高,截面含气率降低,气液表观流速之差较小时,气液界面波动较大,液位高度和截面含气率变化明显。该测量方法为段塞流流动参数测量奠定了基础。

摘要：以廊坊市光明桥为背景,针对超高性能混凝土(UHPC)组合桥面结构体系,选取四种铺装方案建立有限元模型进行疲劳性能分析,并对组合桥面结构开展模型试验研究。结果表明:采用超高性能混凝土组合桥面结构体系,能够较大程度降低正交异性钢桥面各构造细节的疲劳应力幅值,理论上实现无限疲劳寿命;组合桥面体系UHPC层具有较好的抗裂性能,设计荷载作用下,光明道立交桥组合桥面体系UHPC层顺桥向、横桥向均未出现裂纹;名义应力达到19.4 MPa时,出现0.05 mm宽裂纹。UHPC组合桥面具有超高的力学能力和耐久性,能够满足组合桥面结构体系的使用需求。

摘要：针对基于超宽带的到达时间差(TDOA)三维定位系统中,Taylor算法求解精度低以及改用群体智能算法后存在求解速度慢等问题,提出一种基于改进粒子群算法的TDOA三维定位算法。该算法设计了自适应种群数量变化公式,在迭代过程中根据最优粒子与最劣粒子间的欧氏距离变化自适应淘汰部分粒子以减少重复计算,同时引入精英策略防止最优粒子被淘汰,以此提升传统粒子群算法的运算速度,并且采用线性惯性权重与压缩因子联合控制的速度迭代公式,提高传统粒子群算法的收敛精度和收敛速度,从而实现精准、快速定位。仿真实验结果表明,该算法不受迭代初始值影响,在相同的噪声干扰条件下精度明显优于Taylor算法,且计算时长相较于LinWPSO算法、CIPSO算法缩减48.7%,相较于YSPSO算法缩减30.9%。