摘要：针对传统高功率光纤激光器焊接不稳定、飞溅量大、难以实现精密焊接的问题,设计了一种光斑可调的信号合束器,首次以50μm/70μm/600μm/620μm/660μm大芯径环形双芯光纤作为输出光纤,基于光束非相干合成技术,通过RSoft软件对合束器进行了模拟仿真,分析了其模场变化情况,设计的合束器满足绝热拉锥以及亮度守恒两个原则,调控拉锥比(TR)使其可以实现中心和外环独立工作。采用套管法将7根25μm/250μm光纤耦合到一起形成熔锥光纤束,再将其与输出光纤进行熔接,制成了高功率大芯径环形光斑可调信号合束器。此光纤合束器的传输效率≥98%,中心光束质量因子(M2)仅为1.76,此时中心端口输出功率为3.036 kW。而后对合束器进行了耐环境测试,合束器在低温与高温下表现出的传输特性良好。将该光斑可调的环形光斑信号合束器应用到激光器中,通过调节中心和外环激光功率,可以在任何温度环境下实现超高速焊接,为激光复合焊接提供了一种新途径。

摘要：针对具有输出约束及外部干扰的柔性航天器系统,提出一种直接关节力矩输入的振动控制方法。利用哈密顿原理,系统动力学特性由偏微分方程(PDE)和常微分方程(ODE)耦合组成的分布参数模型来描述。设计了非线性干扰观测器补偿外界干扰,并基于正切型障碍李雅普诺夫函数解决了航天器姿态角度误差和振动误差的多输出约束问题。利用扩展的拉塞尔不变集原理和半群理论证明了系统的渐近稳定性。不仅实现了姿态角的位置控制,还抑制了柔性航天器的弹性振动。通过对比仿真验证了所提方法的有效性。

摘要：目的研究密砂中单盘螺旋锚安装过程中锚周土体变形特性及其对抗拔能力的影响,为螺旋锚基础精细化设计提供技术支撑。方法利用MatDEM软件建立密砂中螺旋锚安装及拉拔过程的数值计算模型,通过与室内模型试验结果对比标定颗粒微观力学参数,进而分析钻入和预埋两种安装方式下不同埋深和盘径的螺旋锚安装效应及上拔承载力。结果当H/d w≤10时,钻入安装的极限上拔力较预埋低,当H/d w>10后,安装方式带来承载力差别不再随埋深增加而增加;随着盘径增大,两种安装方式下螺旋锚的承载能力均表现出增大的趋势,钻入方式下的Q ut比预埋下的Q up降低量从33%增至53%,预埋方式螺旋锚的承载能力高于钻入。结论钻入安装螺旋锚的上拔承载力低于预埋方式的承载力,但当埋深比超过10后,安装扰动对承载力的影响随着深度变化很小;随着盘径增加,安装扰动对极限上拔承载力的影响增大,相较于埋深变化带来的安装扰动差异,盘径变化带来的影响更明显。

摘要：振动切削在当今时代的制造业越来越普遍,而振动切削的关键参数刀具振幅又因能量损失而无法避免,为了能保证良好的切削效果,需要知道实际切削过程中的刀具振幅。目前普遍使用激光测振仪测量振动切削的刀具振幅,但设备较为昂贵。为了实现对振动切削刀具振幅经济有效的测量,提出了一种利用加速度传感器测量振动切削刀具振幅的测量方法。利用加速度传感器获得刀具振动方向的加速度,通过傅里叶变换和频域二次积分以及傅里叶反变换,将加速度信号积分为振幅信号。根据实验结果可知,本测量系统的测量误差低于0.8%。

摘要：针对雾天环境能见度低导致街道物体识别困难、分割速度慢等问题,提出了一种融合自监督对比学习的雾天街景语义分割算法。该算法选用轻量级网络MobileNetV2作为主干网络,设计深度聚合空洞空间金字塔池化模块,并使用带有扩张系数的深度可分离卷积替换普通卷积丰富特征多样性。然后通过融合对比学习框架,增加语义相似像素的相似度,保持不同语义像素之间的距离,从而提高模型对小目标物体细节边缘的表达能力和辨别能力。最后提出一种新的融合损失函数,采用监督学习和自监督学习共同指导网络训练,学习深度特征表示。实验结果表明,该模型在Foggy Cityscapes数据集上的平均交并比可达到74.35%,类别平均像素准确率为83.59%,像素准确率可达到95.85%,相比语义分割网络DeepLabV3+模型分别提高了3.82%、3.99%和1.02%,同时模型参数量为2.88M,比DeepLabV3+模型的参数量缩减近55%,优化了网络计算消耗。该算法在雾天语义分割中拥有良好的性能,在降低模型参数量的同时保持了高分割精度,具有良好的鲁棒性。

摘要：环形孔径光学系统采用单一光学元件实现高质量成像,提高了系统集成度。由于环形孔径光学系统的多环带反射面紧密排列在同一基底材料表面,杂散光线在各环带反射镜之间相互串扰,严重影响成像质量。针对单片式环形孔径成像系统,提出了一种杂散光抑制方法,通过环形孔径系统杂散光分析选定特征离轴角度,并根据特征离轴角度推导了遮光罩尺寸的表达式。对离轴角为5°~85°范围内的杂散光进行光线追迹,分析了点源透过率(PST)曲线。当红外波段离轴角小于15°时,环形孔径成像系统遮光罩使PST值降低了两个数量级,而当离轴角大于15°时,杂散光PST值降低了2~4个数量级。结果表明,在实现成像系统小型化特点的前提下,设计的遮光罩结构使环形孔径成像系统具备杂散光抑制能力。

摘要：针对1/3矢跨比胶囊形气膜结构进行了气弹模型风洞试验,研究了结构的风致气弹响应变化规律,并给出了可供设计参考的风振系数。研究发现:结构平均变形呈迎风面凹陷,顶部隆起,横风向向外凸出的趋势,且这种变形趋势随着内压减小和风速增大越来越明显。0°风向角时的平均变形和振幅大于45°风向角时的平均变形和振幅大于90°风向角时的平均变形和振幅,结构合位移均值的极值出现在迎风面与顶面中心点;0°和45°风向角下,顶点竖向振幅>顺风向振幅>横风向振幅,结构以1阶模态振动为主;90°风向角下,顶点横风向振幅大于其他两个方向,结构以1阶和2阶模态叠加振动为主。各工况下结构的内压均有不同程度的减小。最后给出了考虑流固耦合效应的响应风振系数。

摘要：为解决森林防火工作中监测预警不及时、不准确的问题,基于YOLOv8模型提出了一种面向复杂场景的监测技术,实现了森林火情的快速准确监测。在Backbone部分引入动态蛇形卷积(Dynamic Snake Convolution, DySConv)模块和全局注意力机制(Global Attention Mechanism, GAM)模块,显著增强了模型的特征提取能力,提升了烟火特征的表现力。采用WIoU(Wise Intersection over Union)损失函数,增强网络对普通质量锚框的关注度,从而提供更准确的目标检测评估。通过将DyHead模块集成到检测头中,增强了检测头的尺寸、空间和任务感知能力,优化了整体性能。为了对模型性能进行严格评估,设计了消融实验和主流模型对比实验,结果表明,提出的方法是有效的,该方法的权重大小为14.4 MB,平均精度均值(mean Average Precision, mAP)@.5:.95达到80.3%。相较于YOLOv8,mAP@5:.95提高了8.7%。该模型可为远程火情监控与预警提供技术支持,在森林防火工作中具备实用价值和现实意义。

摘要：近年来,矩形平面投影气膜结构被广泛应用于大跨度气膜煤仓等设施中,但是规范中尚无该类结构的风振系数。本文通过风洞测压试验,测量了典型矢跨比矩形平面投影气膜结构的风荷载;运用非线性动力时程分析法分析了结构的风振响应。研究了风速、风向、跨度、矢跨比和内压等参数对结构变形和响应极值的影响。结果表明:结构呈现迎风面及背风面凹陷、顶部和两侧向外凸的平均变形特征;极值响应的分布受结构参数和风向角的影响;响应的大小与跨度和矢跨比呈正相关;增大内压在一定程度上可以提高结构的抗风性,内压调控区间建议为400~500Pa;给出了可供抗风设计参考的位移风振系数及应力风振系数。

摘要：背景:目前由树脂基质单体组成的牙科复合树脂充填物,是牙体缺损充填治疗的首选材料,但随着其在口腔环境中使用时间的延长,牙体组织继发龋以及充填材料磨损折断等问题随之而来,造成这些问题的主要原因是充填材料的聚合收缩及其与牙体组织的机械性能不匹配等。目的:通过加入不同组分的引发剂合成牙科新型复合树脂单体,以提升传统体系的双键转化率并进一步提高材料的力学性能。方法:将不同的引发剂加入3,3′,5,5′-四甲基联苯二酚型环氧丙烯酸酯树脂单体中,制备新型复合树脂基质体系:A组加入质量分数1.1%的樟脑醌,B组加入质量分数2.1%的1-苯基-1,2-丙二酮,C组加入质量分数3.1%的樟脑醌与1-苯基-1,2-丙二酮混合物(二者质量比为1∶1)。检测各组样品的双键转化率、聚合收缩率和机械性能。结果与结论:①B、C组双键转化率高于A组(P<0.05);B组聚合收缩率大于A组(P<0.05),C组聚合收缩率小于A组(P<0.05);②B、C组的挠曲强度、弹性模量、压缩强度均大于A组(P<0.05,P<0.01),B组的维氏硬度大于A组(P<0.05),C组的维氏硬度小于A组(P<0.01);③结果显示,1-苯基-1,2-丙二酮是一种性能较理想的引发剂,且1-苯基-1,2-丙二酮与樟脑醌联合应用可有效提高树脂基质体系的双键转化率,从而提高树脂的力学性能。