摘要：采用均质乳化法制备了氯化壳聚糖-海藻酸微粒,以盐酸阿霉素为模型药物,分别以Ca^(2+),Zn^(2+)和Cu^(2+)3种金属阳离子为交联剂,探究了3种交联剂形成的微粒对药物装载能力及释放性能的影响。研究表明,负载有盐酸阿霉素的氯化壳聚糖-海藻酸钙、氯化壳聚糖-海藻酸锌、氯化壳聚糖-海藻酸铜3种微粒,其形貌圆整,大小均一,平均粒径分别为2.56μm,2.78μm和1.81μm,包封率分别为97.22%,98.01%和41.29%。在pH=6.8的PBS溶液中恒温恒速进行药物释放,3组微粒都具有明显的缓释特征,且金属阳离子的种类对包封率及缓释效果都具有显著性影响。研究表明,3种金属阳离子均可用作制备微粒的交联剂,考虑到毒性,以Ca^(2+)和Zn^(2+)为交联剂制得的微粒适宜作为药物微载体,可为盐酸阿霉素药物载体的设计提供良好的思路。

摘要：针对复合顶板沿空巷道煤柱合理尺寸难以确定及支护困难等问题,以泊江海子矿3-1煤层一面三巷布置的工作面为工程背景,采用理论分析和现场实测的方法,研究工作面回采后煤柱应力的分布规律。现场实测结果表明,工作面回采后煤柱应力沿侧向可分为低应力区和高应力区,低应力区距采空区边缘距离为14.5m,高应力区距采空区边缘距离为14.5~20m,最大应力峰值为29MPa,考虑到煤层裂隙发育、煤壁片帮等因素,综合确定沿空掘巷煤柱宽度为9m。同时结合具体地质条件进行沿空掘巷支护方案设计及矿压观测,巷道支护实践表明,试验巷道采用所确定的煤柱宽度及锚索网支护参数后,巷道围岩稳定,实现了工作面安全高效开采。

摘要：为了提高5052铝合金在应用中的安全性,准确的计算结构件在复杂载荷下的强度,非常有必要对材料在不同应变率下的力学性能进行研究。本文分别采用高温电子万能试验机和霍普金森拉杆装置对其进行了准静态和高应变率下的拉伸试验,得到了材料的应力-应变曲线,构建了能够准确描述其塑性变形行为的本构模型。结果表明:5052铝合金具有明显的应变率敏感性,且随着应变率的增加,其屈服强度和强度极限不断增加。基于试验结果,本文提出采用一种修正的Johnson-Cook模型来拟合材料的动态本构关系,拟合结果与试验数据吻合度较高;进一步使用ANSYS软件用此模型模拟了高应变率下试样的单向拉伸过程,提取典型节点的应力应变曲线,模拟结果与试验结果相吻合。说明本文所建立的修正Johnson-Cook模型能够较好地描述5052铝合金的动态特性,可为实际工程中的数值模拟问题提供数据支持,从而为零部件的加工工艺、结构设计和实际生产提供可靠的参考和有效的指导。

摘要：下肢外骨骼助力机器人存在人-机关节是否匹配、主动关节设计是否满足人体关节运动的驱动力要求等问题。为解决上述问题,基于所设计的电液伺服驱动下肢外骨骼助力机器人,将其简化为七连杆结构,并结合步态平衡理论,采用牛顿-欧拉法构建了其摆动相与支撑相瞬时动力学模型。然后,将不同步态相位下人体运动时的角度数据、速度数据及机器人结构参数代入牛顿-欧拉动力学迭代方程,求得机器人各关节的理论驱动力矩。最后,开展ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical systems,机械系统动力学自动分析)仿真实验和人机协同助行实验,通过对机器人各关节的驱动力矩峰值进行比较,验证了所构建动力学迭代方程的正确性和有效性。结果表明,通过采用牛顿-欧拉法来求解下肢外骨骼助力机器人关节的驱动力矩,可为其结构优化与控制策略制定提供重要的理论支撑。

摘要：高端装备制造能力是一个国家综合竞争力的重要体现,面向高端装备制造协同优化问题设计基于人工智能的调度决策方法,对于提高高端装备智能制造协同效率具有重要意义。将高端装备制造过程协同优化问题分为制造与库存协同优化、制造与配送协同优化、制造与组装协同优化和制造与维修协同优化4类具有不同特点的问题,并分析了这4类问题的研究现状;从时间优化、成本优化和能源优化的角度,综述了解决上述4类协同优化问题的人工智能方法;在此基础上,提出了面向高端装备制造协同优化的人工智能方法的未来研究方向。

摘要：针对四轮独立驱动与四轮独立转向(four-wheel independent drive and four-wheel independent steering, 4WID-4WIS)智能车的转向行驶工况,基于阿克曼转向原理,提出一种利用三阶贝塞尔曲线进行轨迹规划的新方法。首先,采用最优函数获取一条满足智能车初始状态约束、目标状态约束和曲率连续约束且曲率差值最小的最优轨迹。然后,提出一种位置估算算法,即基于惯性导航系统测量的航向角和编码器的脉冲数对智能车的位置增量进行计算,从而估算其行驶时的位置,并推算运行轨迹的长度。最后,在MATLAB软件中对所规划的智能车轨迹进行仿真计算,并在实车试验平台上验证轨迹规划方法和位置估算算法的合理性和可行性。结果表明,4WID-4WIS智能车能够按规划的轨迹行驶到给定终点,其横向位置估算误差为0.19%,纵向位置估算误差为0.20%,运行轨迹长度推算误差为0.22%;相比于其他里程计算法、测距法等单一算法,所提出的位置估算算法的精度高,可为其他移动机器人的轨迹规划和位置估算提供参考。

摘要：注浆充填不仅是应对深部开采围岩高应力大变形行之有效的方法,也是实现绿色低碳开采的关键技术。因此针对注浆加固工艺,设计不同负压压力注浆加固单轴压缩试验,探究负压注浆加固效果,结合多孔介质浆液流动效应,确定负压注浆浆液扩散模式,归纳出注浆加固体力学特性影响因素,研究不同负压压力引起的试件物理参数变化,探讨负压注浆加固试件应力-应变曲线的4个阶段,分析注浆加固体的强度特征及变形趋势,总结负压注浆加固后的3种破坏形态,阐明负压注浆过程中的多方面作用机制。结果表明:破碎岩体实际情况与理论相左,负压注浆需考虑4个方面作用力,其加固力学特性受4个因素影响;随负压压力的增加,试件发生水灰比、孔隙率和掺入量的三重改变,试件密度整体呈先上升后下降趋势,表现出3个阶段特征,且试件孔隙率持续下降;负压注浆加固试件应力-应变曲线呈现出4个阶段变化,试件强度均值曲线与弹性模量均值曲线表现为先上升后下降趋势,而轴向应变均值曲线则先下降后上升,确定负压压力60 kPa为负压注浆加固压力阈值;负压注浆压力的不同,使得试件内部结构产生差异,最终表现为三类破坏形态;负压注浆过程受4个方面因素共同作用,既要考虑浆液水化反应,又要思考固液交界面液桥特性,同时还要兼顾注浆过程中的孔隙变化及真空脱水效应。研究成果对于注浆加固工艺改进有较大的参考价值,为煤炭清洁高效稳定开采提供理论及试验依据。

摘要：为实现高精度大量程精密位移测量,提出了一种基于涡旋光共轭干涉的精密位移测量方法。通过建立位移过程中涡旋光共轭干涉图样的旋转角弧度与位移之间的数学关系,实现了对旋转角弧度的精确提取,得到了高精度的精密位移测量结果。基于该原理对测量方案进行了光学系统设计与仿真,研制了实验系统并进行了实验测试。当标准位移为20 nm时,实验测量结果的误差为25 pm,相对误差为0.13%,证明了所提亚纳米级精密位移测量方案的有效性。所提系统还可通过计量干涉图样旋转圈数进行大测量范围的精密位移测量。实验结果表明,所提方案可在30μm范围内实现精密位移测量。

摘要：为了满足光电探测设备对不同温度环境下多波段的目标模拟需求,设计了一种便携式红外目标模拟器,选用可切换的黑体光源来进行照明,实现3~5μm和8~14μm的中波红外和长波红外的辐射特性。作为准直系统的平行光管口径为110 mm,考虑到中心遮挡问题,采用离轴反射式光学结构。在装调时利用该结构对300 mm口径的参考平面镜进行测量,测试结果PV值为0.356λ(λ=632.8 nm),RMS值为0.047λ。采用***进行建模,利用有限元分析方法完成了系统的光机热分析,在-10~50℃工作环境下,由温度变化引起的主次镜面形变化为纳米级别,对中红外波段可实现实时稳定成像,为光电探测设备提供宽波段的多种直接模拟目标。

摘要：针对现有车道偏离防避系统不能适应不同驾驶风格驾驶人,车道偏离防避转向控制器设计未同时考虑车速解耦和轮胎侧偏刚度的不确定性的问题,文中基于道路环境和车辆动力学安全边界提出了车道偏离防避高性能鲁棒控制。根据车道曲率半径、不同驾驶风格下车辆行驶横向位置标准差和局部横向位置均值,设计了确定道路环境安全边界的虚拟车道模糊控制器;根据车辆2自由度模型获得了车辆动力学安全边界。建立了基于虚拟车道跨道时间(Time to Lane Crossing, TLC)和车辆动力学安全阈值的车道偏离决策准则。通过对车辆动力学模型轮胎侧偏刚度不确定边界分析设计了H∞鲁棒控制器,实现了车速解耦,利用CarSim/Simulink联合仿真验证了车道偏离纠正鲁棒性能。仿真结果表明,基于虚拟车道线和车辆动力学安全边界所设计的高性能鲁棒控制器可以及时纠正车辆偏离车道,且驾驶员接受度高。