摘要：针对单连杆柔性关节机械臂系统,研究了全状态约束条件下机械臂末端位置的跟踪控制问题。利用障碍李雅普诺夫函数约束柔性关节机械臂的关节角位置和电机转角位置等状态变量的幅值,保证所有状态变量不会超出给定的限制区域。在此基础上,通过引入带有误差补偿的指令滤波控制技术克服了传统反步法存在的计算爆炸问题,设计了基于状态约束的指令滤波反步控制器。最后,基于李雅普诺夫稳定性理论证明了柔性关节机械臂系统的稳定性,并通过仿真实验验证了所设计的控制器能够有效保证系统的状态约束性能和位置跟踪精度。

摘要：连续枯水给黄河流域水资源安全造成了严重威胁。采用黄河干流兰州断面和花园口断面1920—2019水文年系列,通过距平法和标准化径流指数识别了百年系列连续枯水段,分析了枯水段的用水特征。结果显示:两断面均经历了1922—1932水文年和1990—2002水文年连续枯水段,均表现出连续枯水段和极端枯水年叠加的特征;1990—2002水文年连续枯水显著减少了入海水量;在1990—2002水文年连续枯水段初期,枯水对黄河流域及供水区用水量影响不明显,但在后期用水总量及农业用水量均大幅度减少;1990—2002水文年连续枯水段后期遭遇短期极端枯水对用水造成重大影响;龙羊峡水库在连续枯水段发挥了多年调节作用,支撑了流域供水安全。但是龙羊峡水库年际补水能力有限,未来在国家水网建设背景下,应通过建设古贤水库和跨流域调水工程提升应对连续枯水的流域水资源安全保障能力。

摘要：提出了一种基于SiGe BiCMOS工艺的适用于移动设备的紧凑全集成功率放大器.设计采用cascode驱动级与共发射极功率级级联以提高放大器的功率增益,片上集成CMOS电源以提供偏置电流,采用分布式的镇流电阻和具有热负反馈效果的偏置电路补偿结温以防止放大器在高温工作时失效,并且采用一种紧凑的电路级的热耦合模型对所提出的热稳定措施进行仿真验证.后仿结果表明:PA在3.3 V供电下、2.4~2.5 GHz的工作范围内输出增益为32.5 dB,S11&S22<-10 dB,1 dB压缩点处的输出功率为25.4 dBm,在25℃的环境温度下最高结温小于65℃(饱和).芯片面积仅为1.25×0.76 mm^(2).测试结果表明:在-45~85℃的工作环境下,可以在增益要求为26.5~32.9 dB的应用中正常工作.1 dB压缩点处的输出功率为24.3 dBm.采用20 MHz 64-QAM OFDM信号测试,DEVM达到-30 dB的输出功率为18.1 dBm.

摘要：容器云中,应用和资源调度始终是集群管理的重点。如何在提高资源利用率的同时保证应用服务质量是目前行业积极探索的问题之一。针对该问题,提出一个面向容器云环境的轻量级多维度微服务应用调度框架。该框架设计了非侵入式的网络调用观测方法,并基于观测和监控数据定义亲和性、热点值(HV)和热路径(HP)来指导调度决策。为平衡资源利用率和应用QoS,该框架在调度的垂直方向上提出弹性余量控制机制(elastic slack controller,ESC),在水平方向上考虑了微服务亲和性;并设计了扩散导向的自动伸缩策略(diffusion-oriented autoscaling strategy,DOAS)以缓解应用出现的QoS下降。实验表明,该框架与主流的Kubernetes原生调度工具相比,在集群资源利用率方面提高21%,同时能降低23%的应用端到端时延,实现资源利用率和应用QoS的平衡。

摘要：转向架作为高速列车大面积裸露在外且外形复杂的运行部件受到列车底部气流的直接作用,区域气动外形结构对高速列车整车气动阻力具有重要影响。基于三维稳态SST k-ω双方程湍流模型,采用数值仿真方法研究了轴箱外置式转向架不同包覆方式对高速列车气动性能的影响。研究了转向架区域安装小裙板、半包裙板、全包裙板、全包裙板+小底板以及全包裙板+大底板等5种方案下的高速列车气动性能,比较了不同方案下高速列车气动阻力的变化规律,阐明了高速转向架包覆方式对整车气动阻力、车底流动特性以及列车表面压力分布的影响。研究结果表明:随着转向架裙板包覆面积的增加,转向架腔后端板受到的气流冲击逐渐减弱,后端板上的正压分布降低,列车转向架区域周围的边界层厚度逐渐减小,转向架区域内的压力分布差异性逐渐减小,从而实现了列车整车气动阻力系数的降低。与小裙板模型相比,半包裙板、全包裙板、全包裙板+小底板以及全包裙板+大底板模型的列车气动阻力系数分别降低了5.2%、8.65%、10.3%、11.1%。对于轴箱外置式转向架来说,全包裙板+大底板方案可有效改善转向架区域流场,降低整车气动阻力。研究得到的转向架包覆方式将为新一代高速列车气动减阻设计提供有利支撑,实现列车气动节能。

摘要：为探究地下爆炸荷载作用下土中钢板-混凝土筒结构的抗爆性能,采用多物质流固耦合计算方法,揭示了冲击波在土体介质中的传播规律,分析了钢板-混凝土筒结构的动力响应与损伤机理,开展了爆炸模型试验,获得了筒体附近的土压力分布及其迎爆面的变形时程曲线,并验证了数值模拟的准确性。在此基础上,与传统钢筋混凝土筒结构抗爆性能对比,分别评价了两种结构形式的破坏模式与损伤程度。结果表明,同等用钢率下,钢板-混凝土筒体抗冲击性能更好。

摘要：质子滴线核在近垒能区的反应机制,尤其是破裂机制,是当前核物理领域的前沿热点问题。为了深入考察质子滴线核的反应动力学,基于日本东京大学的CRIB终端开展了^(8)B+^(120)Sn和^(17)F+^(58)Ni体系在近垒能区的完全运动学测量。本工作在综述前期研究结果的基础上,首次展示了^(8)B+^(120)Sn测量中的熔合截面结果。实验设置方面,针对各自反应体系产物的特点,分别设计了高效率的硅探测器阵列STARE和基于电离室的多层望远镜阵列MITA,实现了反应产物的完全鉴别。对于质子晕核8B+120Sn体系首次实现了破裂碎片的符合测量,重构了完整的破裂过程,揭示了^(8)B出射道瞬时破裂为主的弹性破裂机制。对于质子滴线核^(17)F+^(58)Ni体系则首次实现了全反应道测量,提取了准弹、破裂和总熔合反应的信息,并发现在垒下能区存在熔合截面增强的现象。理论分析表明,这主要是由于破裂连续态的耦合效应所导致,并且8B和17F存在不同的直接反应机制,表明质子晕结构对反应机制存在显著影响。

摘要：利用ANSYS Workbench软件分析了管式真空热处理炉炉膛内部温度场分布,通过模拟隔热层放置位置/厚度、工件盒厚度/材质、筛网厚度/材质对炉膛内部均温区范围及其平均温度的影响,获得了不同热处理炉隔热层、工件盒与筛网的设计参数;通过优选设计参数,可使均温区长度从240 mm提升至320 mm,提升了33.33%,平均温度从958.25℃提升至962.94℃。最后采用优化后的热处理炉结构参数对负载Nd2Fe14B试样的温度场进行了仿真。结果表明,Nd2Fe14B永磁体的均温区范围及平均温度得到了明显提升,磁体平均温度从959.07℃提高到963.06℃,且磁体的温度起伏明显趋于平稳,从±1.06℃优化至±0.21℃。

摘要：中能区电荷交换反应可以从自旋-同位旋激发的角度研究原子核复杂结构。利用中国科学院近代物理研究所的放射性束流线,利用逆运动学方法进行电荷交换反应实验,可以将研究的对象核素拓展至丰中子核乃至不稳定核。基于此,设计了用于电荷交换反应实验的探测器系统,该系统主要包括了^(3)He气体靶、TPC和CsI(Tl)阵列,其中TPC和CsI(Tl)阵列构成ΔE-E系统。利用Geant4、Garfield++等模拟软件,优化了TPC的工作条件,确定了实验研究的运动学区间和探测器的基本设计,考察了探测系统的粒子鉴别能力。基于模拟优化,搭建了探测系统,并利用激光测试了TPC的位置分辨,在读出电极平面,位置分辨约为422μm;在电子漂移方向,位置分辨约为681μm。TPC的性能足以支撑对核反应次级粒子的径迹重建,尤其能够实现较高的散射角分辨。

摘要：上海是典型软土低渗透场地,一旦被非水相液体(NAPL)污染,修复难度极大,若采用典型的抽提原位修复技术,是否降水是工程实践中权衡的难点,因此可分为补水-抽提和降水-抽提两种方式。针对上海地区分层土的特点,本研究利用COMSOL软件建立了补水-抽提与降水-抽提三维数值模型,对比两种技术在低渗透NAPL污染场地的原位修复效率,前者主要考虑NAPL-水相传质和溶质运移,后者主要考虑水相饱和度变化、气相组分迁移和三相非平衡传质。结果表明,低渗透NAPL污染地层中水/气相对流速度缓慢,水相饱和度降低时间较长且NAPL-气传质滞后,导致降水-抽提工况的污染物去除率最低,但是在快速降水的基础上气相抽提效果会高于补水-抽提。此外,若污染地层的渗透系数增大一个量级,快速降水-气相抽提的污染物去除率可以从5.8%增加到54.0%,且比补水-抽提工况的高24.8%,因此在低渗透NAPL污染地层中引入压裂增渗技术可得到更好的修复效果,为缩短工期还可基于污染羽流的精准刻画,在局部高污染区域耦合热强化、表面活性剂增溶等技术。