摘要：工程仿真软件的应用对于提高大学物理课堂教学感受性具有积极的推动作用。传统大学物理课堂教学环节中,使用仿真软件进行演示的目的较为单一,缺乏对课程基础性、外延性的突出以及与教学内容实践意义的联系。为了进一步贴合“新工科”的教学需求,丰富课堂教学手段,凸显大学物理课程基础性和延拓性,提升课堂教学质量,本文以电磁工程仿真软件在麦克斯韦方程组课堂教学中的运用为例,从教学内容设计、教学效果和教学要求等方面分析探讨了工程仿真软件在大学物理课堂教学中运用的潜力和可行性,为探索提升大学物理课堂教学效果方法提供了一种新思路。

摘要：目的:研制具有倾角传感的乳腺电阻抗扫描(electrical impedance scanning,EIS)检测探头,实现在EIS检测过程中获取检测探头的倾角信息。方法:建立乳腺EIS仿真模型,研究探头倾角对检测电极面电流密度分布的影响。以三轴加速度传感器为核心器件设计倾角检测模块,利用最小二乘拟合方法对输出角度进行标定。将倾角检测模块集成于原有的乳腺EIS检测探头内,配合相应的软件程序,实现对探头倾角的实时检测。结果:在-45°~45°范围内,具有倾角传感的乳腺EIS检测探头所测量的角度误差可控制在0.05°~1.08°之内,角度检测精度在1.1%~1.5%之内,可满足EIS实际应用中的检测需求。结论:具有倾角传感的乳腺EIS检测探头符合设计要求,有望对提升EIS检测精度发挥作用。

摘要：目的:本研究评定缩髋和挺髋直立行走对步态、表面肌电产生的影响。方法:采用随机交互设计,15名健康男性受试者(平均年龄:20.80±2.04岁;身高:173.99±2.87 cm;体重:68.53±3.21 kg)分别完成2次直立行走(缩髋和挺髋),分别采用Vicon运动捕捉系统和AMTI测力台检测步态参数的变化,并检测表面肌电。结果:与缩髋步态相比,时空数据显示挺髋行走时左侧步频、步速、步长显著增加(P0.05);运动学指标显示左侧踝关节内收角度(P0.05);动力学指标左侧髋关节前向剪切力(P0.05)。结论:整体上,研究表明挺髋行走,髋、膝、踝动力链发生局部调整,下肢激活程度增加,支持力向上传递,依据作用力与反作用力的原理,从而整体上缓解下肢的压力,因此,挺髋直立行走应为最佳化的步态。

摘要：受自然界荷叶等表面超疏水现象的启发,结合科研成果,基于固-液界面润湿性相关的理论知识,将超疏水铜网表面的结构设计、制备及其在油水分离中应用研究引入到实验教学中。利用电化学沉积和化学还原两步法在铜网表面构建粗糙的微纳米结构,再将表面以正十二硫醇修饰,制备具有超疏水特性的铜网,将其应用于油水分离。另外,在实验课程中设置结果的分析讨论环节,巩固和验证理论知识点的同时加强学生对实验细节的观察能力。将科研成果回馈教学,这对于丰富教学实验项目、培养学生创新思维、提高学生学习效率、培养复合型人才具有重要的意义。

摘要：因为晶体结构以及热电性能各向异性,硒化锡(SnSe)沿b轴方向表现出优异的热电性能,受到业内的广泛关注。但关于SnSe薄膜研究的报道较少。本研究利用磁控溅射技术,将SnSe沉积到Si/SiO_(2)基底得到SnSe薄膜,分析了沉积温度对SnSe薄膜结构和热电性能的影响。结果显示:沉积温度升高,晶粒尺寸相应增加,薄膜的结晶质量也随之提高。在573 K的沉积温度条件下,能获得高结晶质量和良好化学计量比的(111)取向SnSe薄膜,该薄膜具有约为1.25μW/(cm·K^(2))的最大功率因子(PF)。当沉积温度升高至773 K时,可以得到具有超高迁移率和赛贝克系数的(400)织构SnSe薄膜,该薄膜在573 K的测试温度下,其最大PF为0.5μW/(cm·K^(2)),实现接近于文献报道的相同温度下单晶SnSe沿a轴的PF。本研究的结果证明了高沉积温度对SnSe薄膜微观结构和热电性能调控的重要性,并且为通过设计和调控SnSe基薄膜有序结构来提升其热电性能提供了新的研究思路。

摘要：UAV(unmannedaerialvehicle,无人机)中继系统作为远距离数据传输的一种有效手段,成为当前无线通信领域的一个研究热点。首先在考虑路径损耗等实际参数的前提下,建立了基于多个UAV的中继协作传输系统模型,得到采用门限判断DF(decode-and-forward,译码转发)协议时系统的最大输出SNR(signal-to-noiseratio,信噪比)表达式。接着,假设上行链路和下行链路均服从Rician分布,推导出多UAV中继传输系统的中断概率闭合表达式,并且进一步得到了高信噪比条件下中断概率的渐近表达式、系统的分集度和阵列增益,为分析系统参数对中断性能的影响提供了更加便捷的方法。最后,计算机仿真验证了理论分析的正确性,并且定量分析了无人机中继个数、配置的天线数目以及中断阈值对系统中断性能的影响,为实际的系统设计和应用提供参考。

摘要：激光增材制造技术为提升航空航天领域复杂构件一体化设计与制造能力提供了有效的技术途径。针对航空航天领域应用广泛的镍基高温合金构件激光增材制造技术,论述了增材制造构件形性调控及在航空航天领域中的研究进展,明晰了构件成形质量、显微组织及力学性能与激光工艺参数、后处理工艺及物理机制之间的映射关系,并对激光增材制造镍基高温合金未来的研究方向作出展望。