摘要：液晶光学相控阵被广泛应用于激光雷达、激光通信以及激光武器,进行激光光束的扫描控制。为了实现液晶相控阵的最优设计和激光光束高精度控制,本文重点研究了工作波长、像素数、像素尺寸及有效灰度数对光束指向精度的影响规律。首先,根据液晶相位调制原理,仿真分析了周期光栅法和变周期光栅法的有效扫描角度和衍射效率;然后,基于驱动电压灰度等分相位调制量,仿真分析了指向误差随工作波长、像素数、像素尺寸以及有效灰度数的变化规律,推导出多变量普适公式;接着,仿真分析了驱动电压灰度非等分相位调制量时的指向精度,并和等分相位调制量的结果进行对比分析;最后,实验验证了有效灰度数、像素数和指向误差的关系,初步证实了经验公式的有效性。本文的研究结果可为液晶相控阵的设计提供理论依据。

摘要：针对低照度图像目标检测的挑战,提出一种端到端检测方法FDLIE-YOLO。首先,设计频域处理模块FDPB(Frequency Domain Processing Block),采用傅里叶变换提取全局信息,从而获取估计幅度分量,利用其与亮度的正相关关系,提升低光照图像质量,进而构建频域低照度图像增强网络FDLIENet(Frequency Domain Low-light Image Enhancement Network)。然后,使用YOLOv8n进行目标检测,通过联合损失实现图像增强与目标检测的端到端训练。该损失引入马氏距离的幅度差异损失,以精准调整图像幅度,并用MPDIoU(Minimum Point Distance based IoU)损失取代YOLOv8n原有的回归损失,提高检测准确性。实验结果显示,FDLIENet在低照度环境下的图像增强表现显著,在LOLReal和ExDark数据集上的PSNR、SSIM和NIQE指标分别达到23.18 dB、0.858和3.98;FDLIEYOLO在ExDark数据集,平均精度均值mAP为80.6%,较当前主流端到端检测方法提高了1.1%~1.6%,且实时性好。

摘要：考虑到建筑遗产长时间遭受气候环境的破坏,其修缮再利用是必由之路。开展修缮的前提是对其状态进行评估,目前对建筑遗产进行可持续评估的研究方法和范式较少,评估建筑遗产在生态低碳视角下的可持续性,可以为建筑保护与利用提供科学依据。文章采用生态能值-碳排放的框架对建筑遗产的可持续状态进行评估,通过案例进行具体的定量分析,验证评估模式的有效性。研究结果表明,生态低碳模式下的建筑遗产可持续评估能够有效指导遗产保护工作,减少能耗和碳排放,提升遗产的生态价值和可持续性,为建筑遗产的长期保护和利用提供新的思路和方法。

摘要：人工心脏经过几十年的发展，已逐步发展为当前的磁悬浮血泵，实现了产品植入胸腔以及大规模临床应用的革命性进步，成为治疗心衰这一世界重大卫生公共问题的有效手段。尽管如此，高达89%的患者5年内因胃肠道出血、中风、感染、血泵功能异常等问题再次入院。因此，需要继续研究多种血液成分的血液损伤机制；持续发展并综合运用数值模拟、体外台架测试、动物实验等手段，更全面地评价血泵性能；要继续对人工心脏进行创新设计来改善血液相容性、满足不同患者群体的需要和提升患者生活质量。本文回顾了2024年国内外血泵评价和设计方法的研究进展，包括血液损伤机制的研究进展；利用数值模拟、体外台架测试和动物实验评价血泵性能的研究进展；血泵优化设计、新概念血泵和生物涂层的研究进展，以期助力人工心脏的研发，进一步提高其临床治疗效益。

摘要：为明确高强箍筋普通混凝土梁的抗剪机制,采用三维刚体弹簧元对比评价了普通箍筋梁和高强箍筋梁的抗剪承载力、破坏模式、临界斜裂缝特征、极限变形能力等抗剪性能的异同。结果表明:高强箍筋(HRB500)替代普通箍筋(HRB235)对抗剪承载力和变形能力的提升不显著(<6%和13%)。该文进一步定量分析了梁拱抗剪模型对各混凝土梁在各加载阶段的抗剪贡献,发现混凝土梁破坏时,梁模型主要由箍筋的抗剪作用V_(s)支配,而拱模型主导抗剪承载力,是关键抗剪模型。对比普通箍筋,高强箍筋(屈服强度:900 MPa)使V_(s)增强29.7%,但是由于拱模型的峰值取决于加载点附近破坏区域的混凝土抗压强度,对拱模型的提升作用不显著(<11.0%)。研究结果还证明:现行的混凝土构件抗剪设计采用荷载试验的承载力下限值,保证了混凝土结构的安全,但是由于未能合理评价梁拱抗剪模型,割裂了拱模型与混凝土总贡献、配箍率的关系,具有一定的改善空间。

摘要：掺氮多孔炭材料在电化学能量储存和转化方面具有良好的应用前景。可控的氮原子掺杂与孔结构设计对提高其性能起着重要作用。本工作利用无溶剂纳米铸造法,以甘氨酸(Gly)为单一前驱体、以SBA-15为硬模板,制备了掺氮有序介孔炭材料(N-OMCs)。甘氨酸在SBA-15孔道内的限域热解对提高碳产率、氮掺杂量以及构筑双介孔结构非常重要。NOMCs具有高比表面积(923~1374 m^(2)·g^(−1))、大孔隙体积(1.32~2.21 cm^(3)·g^(−1))、双介孔分布(4.8和6.2~20 nm)和高氮含量(3.66%~12.23%)。通过改变Gly/SBA-15的质量比和温度,可以调节材料的结构有序性、粒径、孔隙率和氮掺量。N-OMCs作为电极材料在超级电容器中具有较高性能。最佳样品在0.5 A·g^(−1)时具有298 F·g^(−1)的比电容、高倍率性能(在30 A·g^(−1)时保留70%)与良好的循环稳定性。同时,N-OMCs在电催化氧还原反应(ORR)中也表现出良好性能。最佳样品的起始电位和半波电位分别为0.92和0.83 V,极限电流密度为5.06 mA·cm^(-2)。本工作还讨论了N-OMCs的理化性质与其性能的关系。

摘要：为了有效地辅助设计人员及时发现冲突并适时提供有效的冲突解决方案,分析了协同设计中约束的内涵及其动态性和层次性等特点,对约束满足问题进行了形式化表达。采用遗传算法作为协同设计过程中约束满足问题的求解方法,给出了该算法的具体实现过程。采用可扩展标记语言对网络环境下系统约束信息的数据进行了描述。在此基础上,提出了基于约束的冲突检测系统的体系结构,并对主要组成模块的功能进行了详细描述。开发了该冲突检测系统的原型系统并对其运行过程进行了描述。通过某车床纵向进给部件的圆柱齿轮减速机构的设计实例,说明了该系统的有效性。

摘要：土工膜作为性能优越的防渗材料,已较广泛用于水库防渗工程.从规范角度分析中国水库工程土工膜防渗土石坝发展速度滞缓的原因,并扼要阐述当前土工膜防渗设计时存在的主要技术疑虑.在此基础上,就设计中需重点关注的涉及土工膜强度分析、土工膜渗透机理、土工膜缺陷与缺陷渗漏、土工膜周边连接、坝面土工膜稳定性等若干关键问题进行深入阐述和分析,建议了合适的强度复核计算方法、缺陷控制措施、垫层设计思想、周边限漏连接设计及陡坡坝面土工膜增稳方法,期望能够消除或减轻设计人员使用土工膜防渗时的一些技术疑虑,促使土工膜在水库防渗工程中得以广泛应用.

摘要：采用周向或轴向波纹,增强圆柱形耐压壳(简称圆柱壳)的承载能力已备受关注。采用数值与试验结合的方法,研究等容积圆柱壳和纵向波纹柱形耐压壳(简称波纹柱壳)的屈曲特性。首先,建立波纹柱壳的几何模型和数值模型,分析均布外压作用下,波纹参数变化对波纹柱壳屈曲特性的影响规律;其次,依据承载能力进行波纹参数优化设计,并制造两组等壁厚和等容积的圆柱壳和波纹柱壳实物模型;再次,测量两种模型的实际几何数据,分别建立其数值模型,并进行屈曲特性分析;最后,对圆柱壳和波纹柱壳的实物模型进行静水压力试验,与数值结果作对比分析。结果表明:均布外压下,等容积纵向波纹柱壳的屈曲性能优于柱形壳,其平均屈曲载荷提高了56.8%,纵向波纹改善了圆柱壳的承载能力。

摘要：大型泵站前池水位变化频繁且变化幅度较大时,机组经常偏离高效区运行,造成能源浪费。泵站系统中除了主机组、辅助设备和输变电设施消耗能量外,河道的输水水量损失和水力损失也综合成泵站所抽提水体的水能损失,进而影响泵站的运行性能。根据水源水位变化,在调水目的地水位一定的情况下,考虑河道输水水力损失与水量损失,首先分别确定调水目的地需要流量与泵站抽水扬程、抽水流量之间的关系,避免了优化计算过程中水位的重复迭代,极大减小了计算量与计算时间。以长江三江营最大潮差、平均潮差、最小潮差3个典型日为例,在南水北调东线淮安站站下水位及需要流量一定的情况下,以系统日运行费用最少为优化目标,建立优化模型,并采用模拟退火-粒子群算法（SA-PSO,simulated annealing-particle swarm optimization）求解,计算结果表明,与水泵设计角度运行方案相比,泵站系统实施变角优化运行,其运行费用可分别节约0.62%-2.26%、0.33%-3.26%和0.22%-0.83%。