摘要：吸波材料在国防和民生领域发挥着至关重要的作用,但是传统吸波材料因质量大、频带窄已难以满足日益复杂的电磁环境。融合了结构设计思路的吸波超材料以“薄、轻、宽、强”和动态可调、极化角度不敏感等突出优势,助推了电磁吸波领域的飞速发展。本文首先阐明了超材料吸波的原理和方法,明确几何结构设计对电磁吸波性能的重要影响。其次,详细讨论了碳基、水基、金属基和无机化合物基等材料体系下吸波超材料的发展现状,指明目前发展趋势以主动调谐、轻质宽频、多波段兼容为主线。最后总结了目前的发展瓶颈并展望了未来重点研究方向,为吸波超材料优化设计提供了思路。

摘要：研究通讯拓扑为符号有向图的人在环多机械臂系统的预设性能二分一致性跟踪控制问题.为在预设时间内收敛到预设精度,提出一种基于观测器的预设性能控制策略.首先,设计预设时间和精度的观测器以估计领导者的输出信息,通过合作/竞争信息交互实现观测器输出的二分一致性.该观测器不需要领导机械臂的输入信息及输出信息的高阶导数,并通过无芝诺行为的事件触发机制降低不同机械臂间的通讯负担.其次,通过反步法及误差转化法将有约束的机械臂输出跟踪问题转化为无约束的误差系统稳定性问题,进而基于观测器输出设计机械臂的输出调节控制器.值得一提的是,设计的控制策略不需要系统初始状态的先验知识且避免了预设时刻控制增益无穷大的现象,增强了系统的可靠性.最后,仿真结果表明所提控制策略的可行性及优越性.

摘要：针对传统膨胀石墨阻燃木塑复合材料(WPCs)阻燃剂添加量高、力学性能变差的问题,本文以杨木木粉(WF)、高密度聚乙烯(HDPE)、膨胀石墨(EG)与纳米二氧化硅(n-SiO_(2))为主要原料,通过层积热压工艺和结构优化设计制备了具有多层夹芯结构的阻燃增强木塑复合材料。采用锥形量热仪、垂直燃烧测试仪、极限氧指数(LOI)仪和万能力学试验机分别探究了单层、双层和三层夹芯结构对木塑复合材料阻燃和力学性能的影响。结果表明:相比于对照组(WPC-0),阻燃层中EG和增强层中n-SiO_(2)的含量分别为10%和5%时,双层和三层夹芯结构木塑复合材料的热释放速率和总热释放、烟释放速率和总烟释放均有显著降低,残余物质量明显提升。其中三层夹芯结构木塑复合材料(WPC-E3B)的LOI值由20.8%提高至30.6%,UL-94达到V-0级。此外,相较于WPC-0,WPC-E3B的冲击强度提升了61.9%,拉伸与弯曲强度分别提高了16.2%和13.4%。

摘要：针对传统回声状态网络难以有效应对高阶非线性复杂模型问题,本文在理论分析的基础上提出了一种双储层结构的误差补偿回声状态网络,并设计了该网络的学习算法.该网络由计算层和补偿层构成,计算层主要承担拟合任务,补偿层则作为状态跟随器,实时补偿由于计算层对期望方差估计不足而导致的幅值偏差.对多阶振荡器和真实高阶非线性数据集的实验结果表明,本文所提网络结构较常规网络具有更高的稳定性和泛化性能,尤其对高阶非线性复杂模型的预测精度大幅度提升.

摘要：为揭示热电偶非稳态测温误差的影响机制,建立了热电偶测温一维非稳态计算模型,综合评估了不同安装结构、黏合材料和表面传热系数工况对热电偶非稳态测温误差的影响,深入探究了毕渥数对非稳态测温的影响规律。研究结果表明:考虑环境辐射是必要的,与不考虑辐射传热相比测温时间300 s时的温度相差1.48 K。不同的安装方式对测温误差的影响较大,最大测量温差1.85 K。黏合材料的导热系数越大,正规状况阶段非稳态测温误差越小,测温时间150 s后绝对误差小于0.5 K。表面传热系数对非稳态测温误差起着重要的影响,表面传热系数越大,受初始温度场影响的测温误差越大。黏合材料导热系数为2.4 W/(m·K)时,表面传热系数为50~250 W/(m^(2)·K)的范围内测温误差的变化范围为0.2~1.5 K。研究结果为发动机传热实验中壁温非稳态测量提供了参考。

摘要：提出一种基于共享孔径技术设计低雷达散射截面(radar cross section,RCS)电磁超构表面天线的新方法.该方法首先设计具有低RCS性能的超构表面,然后借鉴共享孔径技术思想,将超构表面和传统天线的辐射结构直接共享口径紧密排列,得到新型低RCS天线结构,并结合电流分析和局部结构修正,优化天线的辐射性能,最终同时实现天线的良好辐射和宽带低RCS性能.为了阐明该方法,基于极化旋转机理设计了一款低RCS超构表面,采用共享孔径思想和电流分析,得到了一款宽带低RCS超构表面天线,详细分析了该天线的工作机理与性能.结果表明:设计的天线在保证较好辐射的同时,实现了超宽带RCS减缩,提出的设计方法摒弃了从天线到低RCS天线的传统设计思路,通过逆向思维,将散射的优化问题转化为辐射的优化问题,不仅实现了天线与超构表面的一体化设计,还显著地降低了低RCS天线优化设计的难度,加速了天线优化进程.

摘要：针对协作中继通信系统频谱效率低和链路利用率低的问题,面向多播、单播业务共存场景,该文提出一种反向散射NOMA赋能的混合多播-单播协作传输方案。机会式选择一个多播用户作为协作节点,将其接收信号的一部分功率用于自身解码,剩余功率反向散射以增强其余用户的接收质量。为提升系统性能,通过联合优化基站功率分配系数、协作用户反向散射系数和协作节点选择变量,在保障多播服务质量的前提下,实现单播用户最小可达速率的最大化。为解决上述高度非凸联合优化问题,该文设计一种协作用户选择准则并提出了一种迭代算法来获取原问题的最优解。仿真结果验证了所提迭代算法的快速收敛性,相较于传统非协作传输方案,所提方案可将单播用户最小可达速率提升11.5%,有效保证多业务服务质量。

摘要：新型储能的多元化发展为能源资源的优化配置和就地高水平消纳奠定了基础,为此提出了一种计及能源自洽率和共享氢储能(shared hydrogenstorage,SHS)的能源网低碳经济调度方法。设计了包含电负荷-氢负荷的氢燃料电池车(hydrogen fuel cell vehicle,HFCV)交通网与新能源配电网双向耦合架构。在此基础上,以提高能源自洽率、降低碳排放成本为目标,综合考虑配电网、交通网、氢储能系统的运行约束条件以及短期氢储能(short-term hydrogenstorage,STHS)和SHS服务,建立了电-氢-交通耦合配电网的低碳经济优化调度模型,并给出了基于精英遗传算法(elitist strategy genetic algorithm,ESGA)的求解方法。算例分析证明,提出的方法可有效提升电-氢-交通耦合网络能源自洽率、降低整体系统碳排放成本。

摘要：长磁透镜是展宽型分幅相机的重要部件,使用大电流激励长磁透镜可在漂移区产生强磁场,从而提高相机空间分辨率.由于焦耳热效应的影响,长磁透镜无法长时间工作在大电流环境下.本研究基于串并联Marx结构,设计了应用于长磁透镜的电流脉冲发生器,研究了充电电压、储能电容、负载以及电路串、并联级数对输出电流脉冲的影响.当充电电压增大,储能电容值增大,负载减小,串联级数增加时,脉冲峰值电流增大;并联级数增加时,峰值电流呈先增后减的变化趋势.当储能电容值增大,负载增大,串联级数减少,并联级数增加时,脉冲半高宽增大.建立长磁透镜模型,模拟了长磁透镜轴上磁场强度分布.长磁透镜内径越大,轴上磁感应强度越弱;激励电流越大,磁感应强度越强.采用四级串联、两路并联的Marx脉冲电路产生了峰值457 A,半高宽6.76 ms的电流脉冲.该电流脉冲激励长磁透镜,获得了53.72μm的空间分辨率.

摘要：随着石油化工、纺织工业、钢铁等行业的飞速发展,产生了大量的含油废水而严重破坏了人类的生存环境,并造成了水资源短缺问题的加剧。在碳达峰、碳中和全球共识下,如何有效分离油水混合物成为当前的研究热点。特殊浸润性纳米纤维素基气凝胶具有对油水两相浸润性不同的特点,同时有高效的油水分离效果,在油水分离领域有广阔的应用前景。本文系统总结了几种浸润模型和基本作用机制,重点围绕纳米纤维素基气凝胶在油水分离领域的应用和制备工艺进行分析和介绍,探讨了当前特殊浸润性纳米纤维素基气凝胶在研发中面临的问题,并对其未来的发展趋势做出展望。