摘要：绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor)是模块化多电平换流阀(modular multi-level converter, MMC)中的关键部件之一,对其运行状态进行在线监测是保障MMC系统安全、可靠和经济运行的重要措施。针对MMC子模块中多芯片并联IGBT模块运行状态难以实时监测的问题,文中提出了基于模块壳温分布规律与老化状态映射关系的运行状态监测系统设计方法,以实现不同工况下IGBT模块状态的自适应评估和管理。首先,分析了MMC子模块中IGBT模块老化失效对热流的影响规律,甄选了壳温作为表征模块状态的特征参量。其次,建立了适用于不同工作点的基于神经网络的IGBT模块老化状态监测模型,并根据不同应用场景的需求偏好实现了对功率模块运行状态的表征和识别;最后,基于所提的状态监测系统设计方法在MMC测试平台上验证了方法可行性和有效性。文中所提方法为解决大功率工况下MMC子模块中IGBT模块的状态监测问题提供了新的思路,为系统的运行维护提供了实用、有效的解决方案。

摘要：提出了一种车门内板加强筋布局优化仿生设计思路。结合单一车门内板在下沉工况、侧向柱碰撞、抗凹工况、一阶模态这4种工况下的拓扑优化结果,基于折衷规划法对车门内板进行多目标拓扑优化;结合多目标拓扑优化结果与蜻蜓翅脉优良结构,对车门内板的加强筋进行仿生设计;结合灰色关联度分析法与层次分析法,确定了多目标优化函数中各工况的权重比。研究结果表明:车门质量减轻了2.7%,并且在同样的载荷下,车门抗凹位移减少了37.6%,最大应力值减少了1.4%;下沉位移减少了27.1%,最大应力值减少了36.8%,侧向柱碰撞侵入量减少了1.5%,一阶固有频率增加了3.7%。设计结果为车门内板加强筋布局设计提供了新思路,一定程度上具有切实的工程应用价值。

摘要：为提高飞机经济舱舒适性,引入环境心理学个人空间理论,研究乘客个人空间入侵对舒适性设计的影响。调查得到乘客个人空间入侵的具体形式、感受和对舒适性的影响程度,对影响程度进行混合方差分析,发现影响程度因乘客性别、年龄及受教育程度不同存在显著差异。DEMATEL方法分析影响因素发现,触觉感受与其它感官分别是值最大的结果和原因维度,物理空间与触觉感受的中心度远大于另外两个维度,优化相应的客舱设计指标可提高经济舱舒适性。

摘要：针对啁啾光纤光栅的带通滤波特性,设计了纤芯/包层复合结构的啁啾光纤光栅滤波器。基于光纤耦合模和传输矩阵理论及坐标变换方法,对其光谱特性进行仿真分析,验证了该光栅的双带通滤波特性;对周期为536、537、538nm,长度为8、10、12mm,折射率调试深度为0.0002、0.0003、0.0004,啁啾系数为0.05、0.10、0.15nm/cm的该结构光栅进行光谱模拟,证明中心波长随周期增大而增大;半峰宽度随长度、调制深度、啁啾系数增大而变宽;反射率峰值随啁啾系数增大而降低,随调制深度增大而升高。上述研究证明了该结构光栅具有双带通滤波特性,且幅值带宽可调。

摘要：自适应光学校正技术可有效提升固体板条激光器的光束质量,但随着激光器输出功率的提升,输出光束口径逐渐增加,系统体积逐渐增大,自适应光学校正系统的设计难度也增加了。因此,在满足自适应光学校正系统中共轭探测等需求的前提下,统筹优化系统的尺寸参数,同时实现波前相位、光束质量评估等多参数的检测具有一定的研究意义。本文在系统整体尺寸为350 mm×180 mm×220 mm(长×宽×高)的条件下,研究实现了板条激光器输出160 mm×120 mm矩形光束多参数的检测。针对探测口径大、筒长限制、长出瞳距等技术要求,首先,利用双高斯初始结构的消像差特点,结合非球面技术,采用大倍率光束压缩后分光探测的设计方案,实现多参数的同时探测。其次,基于摄远成像和共轭成像等原理,确定系统初始参数。接着,建立仿真模型分析系统的成像质量和公差,为实验的搭建提供依据。最后,搭建实验平台验证设计结果。结果表明:所设计系统可在满足物像共轭、尺寸约束等条件下,实现对大口径矩形光束的共轭波前探测、光强均匀度检测和光束质量评估。实验测得被测光束β因子为1.24倍衍射极限,均匀度为73.8%,满足技术指标要求。

摘要：为抑制光学系统内部的杂散光反射,设计了一种具有非对称特征的新型微结构。该微结构通过减少镜面反射的方式,防止外部杂散光到达光学系统像面位置。为实现对非对称微结构的激光高速加工制备,提出了激光振镜加工系统进行倾斜加工的新方式。设计了新型的高速激光加工平台,制备了非对称的铝基微结构,并搭建了镜面反射测试实验和仿真综合实验对样品进行对比测试。结果表明,加工样品对杂散光具有良好的抑制效果。当设定入射角度为15°、照明光束为650 nm激光时,该微结构与常规的阳极氧化表面相比,抑制杂散光的性能提高了10倍,相对反射率仅为0.008%。

摘要：锂硫电池(LSBs)因能量密度高、原料储量丰富、环境友好等优点引起了广泛关注。然而,多硫化物的穿梭效应、反应过程中较大的体积膨胀以及硫较差的电子电导率等缺点极大地限制了其发展。本研究设计了一种SnS_(2)纳米颗粒与ZIF-8衍生的花状二维多孔碳纳米片/硫复合材料(ZCN-SnS_(2)-S),并研究了其作为锂硫电池正极的电化学性能。其独特的二维花状多孔结构不仅有效缓解了反应过程中的体积膨胀,而且为Li+和电子的传输提供了快速通道,杂原子N也促进了对多硫化物的吸附作用。并且负载的极性SnS_(2)纳米颗粒极大地增强了对多硫化物的吸附,从而使ZCN-SnS_(2)-S复合材料表现出优异的电化学性能。在0.2C(1C=1675 mA·g^(–1))电流密度下,ZCN-SnS_(2)-S电极循环100次后仍能保持948 mAh·g^(–1)的高可逆比容量,容量保持率为83.7%。即使在2C的高电流密度下循环300圈,ZCN-SnS_(2)-S电极仍具有546 mAh·g^(–1)的可逆比容量。

摘要：根据空间机械臂锁解机构的设计要求提出了五种设计方案,并分析了各设计方案的特点。鉴于星载机构设计方案评价的复杂性,结合星载机构设计的原则,建立了锁解机构设计方案的多层次评价体系。并以专家意见为依据,利用定性分析法确定各因素的评判矩阵;采用层次权重决策分析法确定了锁解机构性能各影响因素的权重系数。根据模糊变换的原理,用加权平均型算子对各方案进行评判,确定了最优设计方案为分立式包带锁解机构,其具有质量轻,耗能低,无污染和运动链短的优点。

摘要：在传统二维负泊松比星型结构基础上延展,提出了一种新型三维负泊松比星型结构。三维负泊松比星型结构具有质量更轻、材料利用率更高、抗冲击性能强和实用性强等优点。通过冲击试验和有限元模拟,对其在不同冲击速度下的变形行为模式和力学响应、及在不同设计角度下的吸能特性和抗冲击性能进行了深入的研究。结果表明:三维负泊松比星型结构在冲击过程中的力学响应可大致分为应力上升阶段、应力平台阶段、平台应力增强阶段和密实阶段,并且随着冲击速度和设计角度的增大,模型的平台应力和单位质量吸能随之增大,其中40°模型在冲击过程中具有“米”字型效应,能够较大提高结构的抗冲击性。

摘要：传统的松耦合视觉惯性里程计需要标定噪声和偏置等参数,而端到端学习的方法耦合性高、普适性低.因此,本文提出了一种由长短期记忆网络融合的端到端松耦合视觉惯性里程计EE-LCVIO(End-to-End Loosely Coupled Visual-Inertial Odometry).首先,在相机位姿和IMU融合部分,构建了一个时序缓存器和由一维卷积神经网络和长短期记忆网络相结合的融合网络;其次,为了解决现有单目深度视觉里程计难以利用长序列时域信息的问题,通过使用相邻图像对和帧间密集光流作为输入,设计了一种基于时空双流卷积的视觉里程计TSVO(Visual Odometry with Spatial-Temporal Two-Stream Networks).与DeepVO最多只能利用5帧图像信息相比,本文提出的视觉里程计可以利用连续10帧图像的时序信息.在KITTI和EUROC数据集上的定性和定量实验表明,TSVO在平移和旋转方面超过了DeepVO的44.6%和43.3%,同时,在传感器数据没有紧密同步的情况下,本文的视觉惯性里程计EE-LCVIO优于传统单目OKVIS(Open Keyframe-based Visual-Inertial SLAM)的78.7%和31.3%,鲁棒性高.与现有单目深度视觉惯性里程计VINet相比,EE-LCVIO获得了可接受的位姿精度,耦合性低,无需标定任何参数.