摘要：C形环在密封过程中存在低应力区,这些区域难以保证密封可靠性,因此研究C形环密封特性时,需要分析有效接触应力和区域。选取外径为318 mm的C形环为研究对象,利用等效壁厚代替螺旋弹簧丝径,建立C形环等效模型,通过压缩回弹试验验证了模型的合理性。利用有限元方法研究银层厚度、包覆层厚度以及等效壁厚(弹簧丝径)对C形环密封性能的影响。结果表明:银层表面有效接触宽度随着银层厚度、包覆层厚度的增加而增大,有效接触应力随银层厚度、包覆层厚度的增加而减小,等效壁厚的增加可同时增加有效接触宽度和有效接触应力。采用正交试验对C形环的结构参数进行优化设计。结果表明:银层厚度和等效壁厚对有效接触应力和有效接触宽度影响显著。C形环最优设计方案为银层厚度0.2 mm,包覆层厚度0.5 mm,弹簧丝径3.1 mm,泄漏率试验结果表明,优化后C形环具有更好的密封性能。

摘要：单光子雪崩二极管(Single Photon Avalanche Diode,SPAD)具有响应速度快、抗干扰能力强等优点,具备优异的单光子检测能力,因而在激光雷达、量子通信应用、荧光光谱分析等弱光探测领域得到了广泛应用。在单光子探测成像领域中,为了获得更高的分辨率和更快的扫描探测速度,探测器正朝着大规模阵列化和高度集成化的方向发展,阵列应用要求淬灭电路较小的电路面积。基于盖革模式下SPAD的探测成像应用,建立了雪崩信号检测与淬灭的信号模型,并通过数学分析得到了混和淬灭电路中的最优检测电阻取值,在理论分析基础上对混合淬灭电路的结构和参数进行了设计与优化。根据建模分析结果,设计了一种主被动混合的高速淬灭电路结构,以较小的电路面积实现了雪崩信号快速检测与淬灭。基于TSMC 0.35μm CMOS工艺完成了电路版图的设计与流片。芯片测试结果表明,电路的淬灭时间约为2.9 ns,复位时间为1.75 ns。结合版图面积的占用情况,所设计的电路具有较高的“性价比”,可以满足SPAD阵列型读出电路的需求,具有快速雪崩淬灭和复位的特点。

摘要：【目标】探究影响双吸离心泵效率的主要因素及关键参数,优化设计吸水室以提高水力性能。【方法】基于水力损失最小原则,对吸水室与蜗壳内部流道形状进行设计,研究过流断面面积演变规律。采用CFD数值计算方法对优化前后的泵内流特征及性能特性进行对比分析,并利用实体模型试验验证优化方案的实际性能。【结果】改良设计的工况点效率比原型设计提升3.36%;在0.7QBEP(设计工况)至1.2QBEP范围内,整泵效率相较改进前模型均有所提高。其中,蜗壳水力损失降低明显,除1.3 QBEP损失下降6.18%以外,其余工况下蜗壳水力损失降低幅度均超过20%。对于吸水室,大于0.98 QBEP流量工况时,改进后模型吸水室损失低于改进前模型。【结论】吸水室、蜗壳内部流道的优化设计,明显改善了吸水室内部的不稳定流动,消除了叶轮出口附近的流动旋涡,显著降低水力损失,有效提升双吸泵的水力效率。

摘要：低空生态的繁荣不断推动智能网络服务由平面向低空三维立体方向转变,低空业务呈现出规模化、协同化和智能化等演进态势,对低空智联网跨域设备协作能力、任务处理效率、数据安全性及操作可信性等提出了较严苛要求。集群式多设备联合计算协作可提升低空智联网中复杂化大规模任务的处理效率,然而现有模式仍存在跨域设备协作困难、安全可信性缺乏保障以及资源调度灵活性不足等问题。区块链具有数据及操作不可篡改、公开透明和集体维护等特性,尤为适合在多方参与的低空智联环境中建立高效协作信任。本文提出区块链增强的低空智联网可信协作架构,为低空多源异构智联设备提供链上跨域协作计算与状态同步渠道,并设计深度融合集群任务处理流程的多级共识协议,保障低空智联网协作集群式计算服务的安全性与可信性。针对低空智联网中协作集群链上同步状态的时效性开展分析,并据此提出一种基于排队模型的低空智联协作节点链上状态修正算法与高效集群构建策略,保障链上协作任务处理效率。仿真结果表明所提架构及方案可有效提升低空智联网中协作任务处理效率和资源利用率等性能。

摘要：空间基因蕴含着聚落与环境互动形成的空间信息,在空间特色传承上有着重要作用。由于新疆天山北坡地区聚落在独特的自然环境中形成了互动演化的聚落空间形态,因此以其为研究对象,通过卫星影像图和三维数据采集其中的12个典型聚落样本,在从自然环境、空间片段形态、聚落形态、路网形态和拓扑连接五方面提取空间基因的基础上,构建聚落空间基因图谱,运用因子分析与聚类分析方法,对聚落进行分类,阐释其背后蕴含的环境-空间互动影响模式,并提出保护与改造建议,以期为不同地区乡村聚落空间基因研究提供借鉴,为聚落类型划分、乡村特色保护与发展提供研究思路。

摘要：光学超构表面以其在亚波长尺度下精确塑造光场的能力,开辟了设计高分辨率、多功能、超紧凑光学器件的新范式。立足于多维光场的视角,全面回顾了超构表面在推进下一代光学成像与显示系统方面的创新性思路与进展。结合相关智能算法,综述了超构表面在多维成像、全息显示以及这些技术交叉领域的应用,探讨了其在计算成像、超分辨成像、可调谐显示技术,以及与光学微操控和量子技术协同发展方面的潜力。最后,对超构表面技术在成像与显示领域的广泛应用前景及未来研究方向进行了展望。

摘要：跨海斜拉桥的拉索在非极端风环境下会产生自激振动,基于现代监测与数据分析技术可即时把握拉索自激振动的数字特征,并以此反映拉索的实时动力性能。根据某跨海大桥主航道斜拉桥拉索振动加速度长期监测数据中的共性特征,提出基于振动加速度时间序列信号上包络线高斯混合模型和频域功率谱的拉索风致自激振动非平稳段自动提取方法。提出基于各自激振动非平稳时间序列进行主导频率识别,并采用带通滤波后的最后1个下降段数据进行阻尼比识别的策略,排除了振动幅值上升段环境风自然激励带入能量对阻尼比识别的干扰。基于各自激振动非平稳段主导频率-阻尼比的识别结果,通过对频率值进行聚类,得到各阶模态对应的模态频率-阻尼比数据簇。根据阻尼比数据的离散、偏态特征提出采用对数正态分布模型的e^(μ)和其累积分布函数的分位值来描述拉索阻尼比统计规律。采用各数据簇的频率质心以及阻尼比概率特征参数作为表征拉索动力性能当前状态的指标。针对背景工程的主要结论包括:桥梁拉索振动加速度信号噪声强、干扰大,在动力特征分析时须排除类似干扰;桥梁拉索的自激振动加速度幅值最高已超过3000 mm/s^(2),振动幅度较大;桥梁拉索的阻尼比平均水平约为0.03%,与设计规范推荐值相比偏低。

摘要：为了探究受限空间内油雾爆燃事故机理及事故后果,设计了可视化的油雾爆燃机理测试实验平台。通过“实验平台功能需求分析-平台设计与开发-实验设计与实施-数据采集-结果分析”全过程,实现实验平台开发与各种船舶舱室、石油炼化生产过程及其他工业生产中油雾爆燃事故模拟实验。通过爆燃火焰传播规律、舱室内温度场、压力场的测试与分析,揭示了油雾爆燃发展规律。爆燃峰值压力可达0.9 MPa。爆燃温度较高,舱内峰值温度达到988℃,油雾爆燃破坏性较强。该实验增强了教学过程的直观性、交互性和多感知性,提高了学生的安全意识和解决复杂工程问题的探究能力,培养了学生的实践创新能力,提升了实践教学的质量。

摘要：随着对地观测技术的快速发展,高分遥感影像变化检测已成为遥感领域中的研究热点。空间分辨率的提高带来了丰富的空间信息,同时也导致了由于物候差异引起的实际属性并未发生变化,而光谱等表现特征发生变化的“伪变化”问题更为显著。形态属性剖面(Morphological Attribute Profiles,MAPs)作为一种高效空间信息建模方法,可从不同属性、多个尺度精细刻画复杂变化特征,已在变化检测领域任务中得到了广泛应用。尽管如此,已有MAPs方法通常未考虑差分剖面的属性及尺度平衡问题,从而容易陷入局部最优;同时,有效融合MAPs差分特征获取变化检测结果是此类方法面临的另一个难点。为此,研究提出了一种结合自适应形态属性剖面与决策融合的变化检测方法。首先,通过对MAPs进行CVA,提取初始差分特征集合;在此基础上,设计了一种综合考虑属性及尺度平衡性的择优目标函数(Balanced Optimal Objective Function,BOF),进而提取优化差分特征集合;最后,基于所提出的变化强度证据指标(Evidence Index,EVI)和证据置信度指标(Indicators Of Evidence Confidence,IOEC),构建了一种多特征决策融合框架获得变化检测结果。实验结果表明:所提出方法的总体精度(Overall Accuracy,OA)和F1分数(F1 score,F1)分别可达96.41%及88.67%以上,在目视分析和定量评价均显著优于对比方法,尤其针对本文所提“伪变化”,该方法相较对比方法可实现更为精确的判别,可以有效缓解“伪变化”。

摘要：以江苏沿海地区广泛种植的常规粳稻南粳9108和淮稻5号为试材,设计盆栽试验,在0.3%土壤含盐量下,于拔节期至抽穗期设置干旱胁迫(土壤水势-25 kPa),并以无盐、无干旱胁迫为对照,研究水稻产量形成对盐-旱复合胁迫的响应特征。结果表明:与对照相比,单一盐胁迫、单一干旱胁迫和盐-旱复合胁迫下水稻产量(两品种平均)分别下降114.8%、39.6%和154.2%。盐-旱复合胁迫下水稻产量(两品种平均),较单一盐胁迫和单一干旱胁迫分别显著下降18.6%和82.2%。与单一盐胁迫和单一干旱胁迫相比,盐-旱复合胁迫下水稻产量降低主要为每穗粒数、结实率和千粒重的显著下降。与对照相比,单一盐胁迫、单一干旱胁迫和盐-旱复合胁迫均显著降低植株抽穗期和成熟期干物重、拔节后20 d和抽穗后20 d叶片净光合速率与叶绿素(a+b)含量,收获指数有所增加。盐-旱复合胁迫下植株抽穗期和成熟期干物重、拔节后20 d和抽穗后20 d叶片净光合速率与叶绿素(a+b)含量均显著低于单一盐胁迫和单一干旱胁迫;收获指数则呈相反趋势。单一盐胁迫、单一干旱胁迫和盐-旱复合胁迫下水稻拔节后20 d和抽穗后20 d叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均显著低于对照;叶片丙二醛(MDA)和过氧化氢(H_(2)O_(2))含量则呈相反趋势。与单一盐胁迫和单一干旱胁迫相比,盐-旱复合胁迫下拔节后20 d和抽穗后20 d叶片SOD、CAT和APX活性显著下降,MDA和H_(2)O_(2)含量则显著增加。这说明,与单一盐胁迫和单一干旱胁迫相比,盐-旱复合胁迫显著抑制水稻植株光合性能,从而影响光合同化物的积累与分配,最终导致库容量与充实效率以及水稻产量的显著下降。盐-旱复合胁迫造成水稻产量的降幅显著高于单一盐胁迫和单一干旱胁迫,其对水稻产量的抑制效应具有叠加效应。