摘要：为兼顾工业放大和外热式传热限制,近年来开发了扁平型移动床热解反应器,然而若排料结构设计不合理极易造成颗粒偏流,亟需对扁平型移动床反应器的排料结构进行优化,确保“平推流”排料。为此,利用Fluent软件建立大型扁平型移动床反应器颗粒流动模型,以排料口数量、尺寸为变量,进行排料系统的优化。结果表明:降低排料口高度、增加排料口开口尺寸和增加排料口数量可以减小反应器内部颗粒的速度波动,利于形成平推流排料,但排料口数量优化是保障平推流的核心控制因素。经过模拟优化,最接近平推流排料结构为:排料口数量5个、排料口高度1000 mm、排料口开口尺寸400 mm。此外,在数值模拟和优化的基础上,建立大型冷态移动床实验装置,运行结果表明反应器内颗粒为近平推流,验证了数值模拟的准确性。研究结果为移动床反应器的设计和运行提供理论指导。

摘要：太阳能驱动的光催化反应在未来构建低碳可持续社会方面具有广阔的应用前景,合理设计和合成高效乙型异质结光催化材料并有效促进光生电荷分离是提高光催化性能的关键。常规乙型异质结体系中往往存在I型异质结电荷转移路径,不利于光催化性能的提高。因此,有效抑制II型异质结电荷转移、提高电荷分离效率对于发展高效乙型光催化体系至关重要。黑龙江大学井立强和伦敦大学学院唐军旺等在Angewandte Chemie-International Edition上发表的成果,成功地发展了引入宽带隙氧化物半导体作为能量平台的普适性策略,有效地抑制了与乙型电荷转移路径相竞争的II型异质结电荷转移,形成了高效的联级Z型体系,并利用时间分辨荧光光谱等手段深入地揭示了异质结材料的光生电荷转移与分离机制,对设计高活性纳米异质结光催化材料具有重要的意义。

摘要：系统可靠性设计优化与经济性密切相连.针对部件寿命服从威布尔分布的同质部件组成的系统,引入经济的预防性成组维修策略,构建设计费用、制造费用和维修费用函数,从而建立可靠性约束下的系统全寿命周期成本的优化模型.通过与无预防性维修下系统全寿命周期成本模型的比较分析,效用曲线充分验证所建优化模型的经济性和有效性.接着,给出包括系统全寿命周期成本、部件可靠性设计水平和预防性成组维修频率在内的系统设计均衡区间的决策方法.最后,以某大型科学装置的开关系统为例,说明该方法在工程应用上的实效性,为系统工程师开展可靠性设计优化提供系统的思路和方法.

摘要：空间消杂光涂层能够在空间环境下高效吸收并削弱光学探测器光路内非成像敏感光线,从而起到消杂散光的作用。因此,空间消杂光涂层对空间光学遥感器的设计具有重要作用。本文对国内外已形成产品应用的典型空间消杂散光涂层材料及其常用制备方法进行了综述,并指出消杂光材料未来的空间应用发展方向,为更加深入研究空间高吸收率消杂光涂层材料提供参考。

摘要：鲨鱼皮肤表面的肋条状(riblet)非光滑结构具有减阻功能,已经被证实,但这种仿生非光滑表面在复杂铸件表面上难以实现,严重制约了它在工程上的应用。该文以横截面为三角形的非光滑结构为例,以200QJ50-26型离心式水泵叶轮表面为载体,对仿生非光滑表面一次铸造成型原理及工艺进行探讨。该工艺采用原料→切割成型→涂高温漆→粘贴→风干→修剪→成型→铸造的流程,尤其是高温漆的选择及涂抹对该成型工艺具有至关重要的作用。采用仿生非光滑表面一次铸造成型法能形成设计要求的三角形沟槽的尖角,而且在叶轮内部全流道能够形成非光滑表面,其适应于复杂零件非光滑表面的加工。

摘要：针对一类增益函数存在奇异值的严反馈系统,提出了一种亚严反馈系统(sub-SFS)镇定的全驱系统(FAS)方法。首先,给出了亚严反馈系统的定义,并定义了这一类系统的可行集和奇异集。然后,揭示了亚严反馈系统可以在一定条件下通过模型变换转化为高阶的亚全驱系统,并利用全驱系统亚稳定性和亚镇定性的概念精确地描述了相应的吸引区。进一步,根据全驱系统的控制特性,可以极其容易地求得亚严反馈系统镇定的显式化控制律,得到线性定常的闭环控制系统。该方法不仅极大地降低了控制器设计的复杂性,解决了计算膨胀的问题,而且还可以利用可行性条件,有效地避免控制器奇异值问题。最后,进行了稳定性分析和案例仿真,其结果验证了本文所提控制方法的有效性。

摘要：面向服务的架构(service-oriented architecture,SOA)是软件定义智能汽车的核心设计理念。本文对智能汽车SOA软硬件层级进行了分析和归纳,并对影响SOA调度的关键环境因素进行了分类。基于此,本文提出了可拓展功能域的SOA架构,建立了SOA服务层级和服务响应参数模型,设计了SOA服务调度机制。该SOA服务调度机制以服务置信度为核心,综合考虑SOA子服务的服务能力、预计运行时间、负载能耗和运行稳定性等影响因素,实现了当前环境系统约束下的子服务最优选择。在高速路、拥堵道路、低光照隧道场景下,本文采用简化的双层SOA模型进行了模拟仿真验证,结果表明:与不进行服务调度方法相比,本文所提出的SOA架构及调度方法能够在保持相近的服务能力下,降低计算资源及能耗负载约36%,并降低约30%的软件预计服务时间。

摘要：碳纤维复合材料结构锂离子电池是将结构件和储能系统相结合,在保持碳纤维力学性能的同时,赋予其优异的储能性能,使动力电池组在减重的同时简化结构设计,提高能量效率和结构效率。在低碳经济的大环境下,碳纤维复合材料结构锂离子电池作为一种新型储能器件引起了国内外学者的极大关注。本文综述了嵌入集成式结构电池和多功能复合材料结构电池的工作原理、制备工艺及储能性能等基础问题的研究现状,提出了全碳纤维固态结构电池的概念及其设计原型。同时简要介绍了现阶段碳纤维复合材料结构锂离子电池最具代表性的应用,并展望了其在航空航天和交通运输等领域的应用价值。

摘要：研究目的:基于有限元方法与梁轨相互作用原理,建立能够分析坡道上无砟轨道桥梁变形对扣件受力影响的平面模型,分析桥梁坡度、墩顶纵向水平位移等因素对扣件受力的影响,提出在考虑桥梁收缩徐变、基础沉降、桥墩纵向温差及列车荷载等条件下32 m简支梁适应的坡度,从而为桥梁坡度选择提供理论指导。研究结论:(1)桥梁坡度以及墩顶纵向水平位移的改变均会引起扣件受力,并且扣件所受上拔力最大值随着桥梁坡度、墩顶纵向水平位移的增加近似呈线性增大;(2)对于梁端悬出0.55 m的32 m简支梁而言,当桥墩高度为20 m时,由扣件上拔力不超限确定的最大坡度值为29‰,当桥墩高度为40 m时最大坡度值为20‰;(3)当桥墩纵向水平刚度增加、梁缝附近铺设过渡板或采用特殊扣件时,可以适当增加桥梁的坡度限值;(4)基于扣件受力确定的桥梁坡度限值可为今后线路选线设计及桥梁坡度设置提供借鉴和参考。

摘要：钛金属具有优异的耐海水和海洋大气腐蚀性能,因此在海洋装备中有广泛应用。但是钛金属在严酷海洋环境中应用表现出一些不足之处,如耐磨蚀性能差、易生物污损和电偶腐蚀等问题,严重影响了钛金属结构件的长寿命和安全可靠服役。介绍了钛金属在海洋环境中的应用现状,揭示了存在上述不足问题的本质原因。如海洋环境磨损与腐蚀的交互作用导致耐磨性能差的钛金属磨蚀损耗加剧,钛金属良好的生物相容性使其产生严重的生物污损,钛金属相比于其他金属具有较高的正电位,在介质环境中与异种金属偶接时作为阴极被保护从而加速偶接合金的腐蚀。鉴于钛金属优异的海洋耐候性,其在海洋环境中的应用必将越来越广泛,但是合适的表面处理和涂层防护是必不可少的。综述了国内外钛金属在海洋环境应用相关防护技术的研究现状,并对海洋环境中钛金属表面防护技术的发展方向和趋势进行了展望:金属陶瓷涂层和可控纳米结构氧化物陶瓷涂层是海洋环境钛金属运动部件耐磨蚀保护有效的技术手段;防污剂释放型和纳米缓释涂层技术是实现钛金属长效防生物污损很有前途的技术方法;钛金属表面低导电表面改性层的设计和制备可降低与其接触异金属的电偶腐蚀速度。