摘要：为了实现高效率和加工精度可灵活调节的超快激光微器件加工,提出了一种基于可调谐贝塞尔光束的超快激光加工方法。该方法通过调节可对初级贝塞尔光束压缩的双远心光学系统压缩比,实现了超快激光贝塞尔光束的中心主瓣半径和最大无衍射传输距离的灵活调节,其中不同压缩比的双远心光学系统通过闭环反馈控制的高分辨位移音圈致动器控制实现。理论分析和实验测试证实,在锥透镜(底角2°)和双远心光学系统(f_(1)=250 mm,f_(2)=36、18、9 mm)配合下,超快激光贝塞尔光束的中心主瓣半径和最大无衍射传输距离分别为3.73μm和5.28 mm,1.86μm和1.32 mm,0.93μm和0.33 mm。同时,设计了一套贝塞尔光束检测系统,可以实现对上述设计的可调谐贝塞尔光束的精确测量。最后对厚度为1 mm的熔融石英样品进行了打孔实验,实验结果表明熔融石英上的表面微孔直径与设计的贝塞尔光束的中心主瓣直径相符。该研究内容为实现高精密高效超快激光加工提供了一种新方法,具备工程化价值。

摘要：为研究采用不同连接方式PVC空腔隔墙的抗震性能,对3个安装PVC空腔隔墙的钢框架结构和1个单独钢框架结构进行对比拟静力试验。试验结果表明:现浇PVC空腔隔墙的初始刚度和峰值荷载较大,由于墙体与钢框架连接处开裂和角部压溃,其在小位移下刚度退化明显,大位移下的破坏主要表现为墙体内部劈裂和面外鼓曲;采用L型钢连接件的墙体主要耗能形式为螺栓滑移和连接件屈服变形,在刚度、承载力方面对钢框架提升最小,主要破坏形式为节点处水泥砂浆开裂;采用U型和L型钢连接件连接方式相对安全可靠,能使钢框架和墙体在地震作用下更好地协同工作,可根据承载力需求,推荐使用;采用钢筋连接的墙体发生脆性破坏,延性较差,承载力和耗能能力较差,不推荐使用。最后,基于等效斜压杆原理,提出了PVC空腔隔墙的抗侧刚度简化计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。

摘要：目前,柔性和可穿戴/植入电子设备的快速发展对柔性电源的需求越来越大,催发了科学界对柔性储能器件的广泛研究.除优异的机械变形能力外,柔性电子设备的结构特征及潜在应用领域对柔性储能器件提出了高比能、高安全的要求.锂电池自放电率低、能量密度高、循环寿命长,被认为是电子设备的理想能源,正主导着柔性储能器件的发展方向.如何同时获得锂电池的高柔性、高安全性和高能量密度是目前在柔性电子领域面临的主要挑战之一.基于以上问题,本文对未来高比能、高安全的柔性锂电池的发展进行了详细论述.首先,通过代表性实例介绍了柔性电子设备/柔性锂电池的常见应用场景,凸显出对电池高比能和高安全的要求.然后,分别从材料选择角度,包括集流体、电解质和电极活性材料等,及结构设计角度,包括折纸/剪纸结构、仿生结构、三相渗流结构等,论证了如何有效提高电池的柔性、安全性和能量密度.最后,进一步讨论了柔性锂电池研究与发展面临的挑战和未来的发展机遇.

摘要：针对瓶栽鹿茸菇工厂化采收装备缺失的问题,提出了一种“输-定-切-夹”采收工艺,并设计了相应的自动采收装置,阐述了装置总体结构及工作原理,确定了整机作业流程。通过对栽培筐输送过程运动学与力学分析,确定了导流条安装角及输送辊筒参数;基于ANSYS LS-DYNA对切割过程进行了仿真分析,以切割速度、进给速度、带锯条前角及齿距为试验因素,以切割反作用力为响应指标,通过响应面法进行了切割性能建模和优化。结合物理试验确定了最优参数组合:切割速度为6.49 m/min、进给速度为0.12 m/min、前角为25°、齿距为7 mm;采用ABAQUS软件对柔性手指弯曲过程进行了仿真,结合物理试验确定了柔性手指最优结构参数为:气腔厚度2 mm、气腔7个、气压25 kPa、限制层厚度3 mm。整机试验表明,装置运行平稳,采收作业效果良好,平均采净率、平均损失率和平均损伤率分别为98.18%、3.66%和2.75%,满足瓶栽鹿茸菇实际采收要求。

摘要：该文针对氢动力船加注过程中可能发生的高压氢气泄漏问题进行了数值模拟研究。首先,通过与已有实验结果对比,验证了CFD虚喷嘴模型和分层流动模型的有效性。其次,结合氢动力船实际加注场景,着重分析风速、障碍物对高压氢气扩散行为的影响。最后,利用半球扩散模型划分疏散区域,提高氢动力船加注过程的安全性。结果表明:分层流动模型与实验结果拟合性更好;高速的风可阻止氢气上浮,增加氢气泄漏距离,降低氢气浓度;泄漏源下游设置障碍物一定程度上缩短了易燃云在水平方向上的扩散距离。

摘要：为了使水面无人船(USV)获得更好的跟踪性能,本文设计了基于扰动观测器和命令滤波器的自适应模糊控制器.对于该系统存在建模不确定性和外部环境的扰动,采用模糊逻辑系统(FLS)和一个新的扰动观测器对其进行逼近和补偿.在扰动观测器和控制器中加入了一个新的自适应参数,用来改善控制精度.基于此,本文设计了命令滤波反步控制方法,可以保证系统在所有状态下都是有界的,且跟踪误差在有限时间内小于规定的精度.仿真结果显示该方法有效,且可以满足给定的控制精度.

摘要：我国北方地区常用的玉米籽粒直收收获机在脱粒工序中存在脱粒元件对果穗冲击强度过大的问题,为此设计一种低损高效的玉米锥形脱粒分离装置。对脱粒滚筒结构进行分析,建立果穗与脱粒凹板间的接触模型,确定滚筒最优参数的取值范围。通过EDEM软件对不同参数组合的脱粒分离装置进行仿真优化试验。结果表明,当脱粒滚筒锥角为8°,凹板选用左向圆管型结构,滚筒转速为400 r/min时,脱粒效果最佳,并与传统式脱粒滚筒相比,起脱段脱粒元件对果穗的碰撞力由284 N降低为234 N,碰撞反力由202.54 N降低为171.52 N,从而验证锥形脱粒滚筒具有降低对果穗冲击强度的特性。利用ADAMS软件对锥形脱粒装置进行运动学及动平衡仿真分析,验证研究成果的可靠性及理论可行性,且系统产生的不平衡惯性力符合农业机械设计要求。为后续玉米脱粒分离装置的创新设计和结构改进提供理论参考。

摘要：针对水田地面不平整导致的大型水稻播种机难以操控的问题,提出一种基于水田的水稻精确埋深控制系统。该系统由浮船传感器、电比例控制阀组、提升角位移传感器、控制装置组成。首先,设计一种基于浮船传感器的仿形控制系统,通过浮船传感器获取水田信息,并将其转化为PID控制参数。其次,通过PID控制电比例控制阀组,从而控制播种机的耕种深度。最后,由掩埋浮板对播种后水田的整形功能实现水稻精确埋深。试验结果表明:当播种机组行驶速度小于0.67 m/s时,宽幅播种机能够跟随浮船传感器浮动,且播种机开沟器不脱离水田表面的同时不陷入太深。当种子埋深平均值控制在20 mm±10 mm时,埋深合格率达96.7%,且降低拖拉机开芯式液压系统的液压油温度。

摘要：泡沫轻质土因其轻质、高强、流动性好、施工效率高的优点成为解决交通领域不均匀沉降等路基病害问题的有效材料.拜耳赤泥替代水泥制备成为赤泥基泡沫轻质土并应用于交通工程建设中,可获得巨大的工程价值和生态效益.本研究针对赤泥基泡沫轻质土工程适用性问题,开展了赤泥基泡沫轻质土流变性能调控方法研究,揭示了水胶比、减水剂对赤泥基泡沫轻质土流变特性、抗压强度的作用规律.试验表明,萘系减水剂对改善新拌浆液流动性能最为显著,水胶比0.5~0.6的流动度介于165~212 mm有利于现场浇筑;掺杂质量分数0.3%的萘系减水剂在水胶比0.5时可将流动度由165 mm增加至176 mm.水胶比的增加使抗压强度呈现先升高后降低的趋势,聚羧酸减水剂对抗压强度具有削弱作用,而萘系减水剂可提升抗压强度,最终确定了水胶比和减水剂的最佳设计值.

摘要：基于视觉的空对空多目标跟踪技术是对无人机目标态势感知的关键技术,目前的研究局限于单目标无人机跟踪和通用多目标跟踪算法的迁移运用。针对空对空条件下现有算法对多无人机目标跟踪不准确的问题,提出一种基于分块增强特征提取与局部几何信息关联的级联多目标跟踪算法,将无人机图像按照机身和机臂特点分块处理,提取目标细粒度形态特征,利用连续时间内目标间相对几何关系变化微小的特性,构建局部区域目标相对几何关系向量,综合上述技术组件设计级联关联算法,提高所提出的算法对无人机目标的检索能力和关联成功率,从而提高算法的跟踪性能。实验表明,在测试集中,所提出的算法相比于目前最先进的多目标跟踪算法OC-SORT算法,身份编号F1值(ID F1 Score,IDF1)提升了5.6%,相比于在通用多目标跟踪领域较优的ByteTrack算法,多目标跟踪准确率(Multiple Object Tracking Accuracy,MOTA)提升了2.7%,实现了对多无人机目标跟踪的最优性能。同时,所提出的算法中用到的技术可应用于SORT、BYTE等数据关联算法中,从而可提高这些关联算法的性能。