摘要：连续体机器人通常由柔性材料制成,能够承受大幅度形变,在各领域具有广阔的应用前景.然而,其软体结构和非传统的驱动机制也带来了诸多非线性因素,使得其状态和运动难以被精确建模.因此,为连续体机器人设计了一种无模型控制方案.该方案一方面通过变参递归神经网络(Varying parameter-recursive neural network,VP-RNN)求解连续体机器人的逆运动学,以实现高精度运动控制,另一方面使用递归最小二乘法(Recursive least square,RLS)基于实时数据估计和更新机器人雅可比矩阵伪逆,以避免机器人的解析建模.最后,通过仿真模拟和实物实验验证了所提出控制方案的可行性、精确性和鲁棒性,并通过一系列对比实验突出了所提出方法的优势.该方法率先研究基于递归最小二乘法的连续体机器人雅可比矩阵伪逆估计,对未来的连续体机器人研究具有一定的启示作用.

摘要：针对钻爆法和机械法在岩石破碎工程中的弊端,基于泡沫的高黏性和可压缩性,提出了高压泡沫涨裂破岩技术。首先设计高压泡沫涨裂破岩装置,理论分析高压泡沫瞬间释放冲击岩石涨裂孔过程,搭建高压泡沫涨裂力测试装置并开展涨裂力影响试验,建立高压泡沫涨裂破岩试验系统,探讨不同空气体积分数时的泡沫涨裂特性,揭示高压泡沫涨裂破岩机理。研究表明:高压泡沫释放时,能够在涨裂孔内产生比泡沫初始压力更高的涨裂力,但涨裂力随泡沫空气体积分数增加而先增大后减小,高压泡沫涨裂破岩经历了裂纹初生、裂纹扩展、涨裂抛掷、涨裂结束4个阶段,破岩重量随泡沫空气体积分数的增加而先增大后减小,当空气体积分数为60%时,由高压泡沫冲击涨裂孔产生的压应力波在岩石上表面反射形成的拉应力造成岩石破坏形式为涨裂坑,空气体积分数为70%~90%时,泡沫涨裂形式为大块岩石分离,这主要是由孔底直角处应力集中效应造成。

摘要：虚拟轨道车辆作为一种新制式的城市轨道交通体系,运行条件下的虚拟轨道车辆服役状态评估显得尤为重要。首先基于有限元仿真和空簧联通前后状态的线路测试获取车体薄弱位置及加速度响应;然后,通过车辆悬挂系统的加速度传递特性构建车体加速度等效传递系数,开展加速度-应变损伤评估方法研究;最后,结合断裂力学失效评估准则对薄弱位置进行结构完整性评定。通过将服役加速度和应变损伤作为输入,评估了空簧联通状态对虚拟轨道车辆车体的服役安全性。结果表明,车体结构薄弱位置主要分布在车体二位端纵梁焊接位置。车辆启动、制动工况对整体结构损伤影响较大,占整体站间纵向损伤的50%左右;过桥工况对垂向损伤影响较大,占整体站间纵向损伤的60%左右,空簧导通增强了车体结构平稳性,车辆服役环境荷载满足寿命要求,运行平稳性和舒适性良好。该研究方法可为虚拟轨道车辆的设计及服役安全性评估提供指导。

摘要：为了研究HTPB推进剂拉伸、压缩蠕变变化规律,设计并分别开展了1 000 s拉伸、1 000 s压缩与28 d拉伸蠕变试验;同时,引入圣维南体与拉压不对称因子,建立了考虑拉压不对称的推进剂黏弹塑性本构模型;通过拟合与分析本构方程中的参数,得到了该方程的适用范围。结果表明:推进剂蠕变变形行为受应力水平影响较大;同一应力水平下,拉伸蠕变的黏弹性变形大小约为压缩蠕变的1.62倍;压缩屈服应力为拉伸屈服应力的3.82倍。因此,拉压不对称黏弹塑性本构模型可以较好地表征低应力水平下推进剂蠕变的响应行为。所得结论和研究方法为固体发动机结构完整性分析与贮存寿命评估提供了参考依据。

摘要：孕妇免疫策略是一种高效的公共卫生策略, 其通过为孕妇接种疫苗来提高经胎盘转移的母体特异性抗体水平, 从而在保护母体自身的同时也保护胎儿、新生儿和婴儿早期免受相应病原体的感染。目前, 百日咳、流感等疫苗的孕妇免疫策略已经在全世界范围内广泛应用, 通过孕妇免疫平台来预防婴儿感染呼吸道合胞病毒也取得了积极的成果。而我国基于孕妇免疫策略的疫苗临床研究鲜有报道。因此, 本文对随机对照试验、队列研究、病例对照研究以及监测数据研究设计类型的孕妇免疫策略临床研究进行梳理, 总结了各种设计类型的优势和劣势, 并讨论了孕妇免疫策略的应用前景, 以期为今后我国开展相关方面的研究提供参考。

摘要：为了探索多智能体深度强化学习算法在混合动力汽车多目标协同控制中的应用,提出了一种基于多智能体深度确定性策略梯度算法的混合动力车队协同能量管理策略。首先,利用交通仿真软件搭建横纵向耦合跟车场景,以模拟车联网环境实现对车辆信息的准确获取。其次,设计了包含横向变道及纵向跟车的基于规则及网格搜索的横纵向耦合跟车策略,以实现更高的通行效率。最后,利用多智能体深度确定性策略梯度算法设计混合动力车队自适应协同能量管理策略,实现车队整体效益最大化,并通过随机车流初始位置获取随机车队需求功率序列,从而增加策略训练的随机性,提高策略对不同工况的适应性。结果表明,多智能体的车队协同能量管理策略与单智能体相比拥有更好的整体优化效果,并且经随机工况训练后,其工况适应性得到了一定的提升。

摘要：随着宽禁带(Wide band gap,WBG)功率半导体器件的不断发展,目前高电压功率器件的电压等级已经可以达到20 kV,这给高电压功率器件封装的电气可靠性带来了新的挑战。高电压功率器件封装内部“三相点”处极易发生电场集中从而引起局部放电导致器件封装绝缘失效。非线性电导涂层(Field-dependent conductivity,FDC)材料被认为是解决这一问题的关键。虽然非线性电导涂层材料已经成为高电压封装的重要解决方案,但是非线性电导涂层材料的制备方案对其性能的影响尚不明确。为了制备并设计出性能更为优异的非线性电导涂层材料,通过有限元仿真和试验,分析了非线性电导涂层材料制备的三大必备要素基体材料、掺杂颗粒、涂层厚度对非线性电导涂层材料成型性、耐温性、绝缘耐压性、涂层结合强度以及其热-机械应力等性能的影响。通过分析非线性涂层材料制备方案对材料几个重要性能的影响规律,本研究可为优异和高可靠性的非线性电导涂层材料的设计和制备提供指导和方案。

摘要：爆破挤淤法是处理滨海深厚软弱土地基的有效方法之一。为了探明爆破挤淤填石地基爆后沉降演化规律,开展爆破挤淤填石沉降模型试验,采用整式填石替代碎石,减少碎石沉降的随机性造成的测量误差。研究不同填石尺寸及爆破设计参数下填石地基的沉降特性,并开展沉降预测分析。研究结果表明:填石断面越宽或越高,爆后填石沉降越大,爆破挤淤置换处理的淤泥厚度越大,但沉降稳定的时间越长;炸药埋深越大,爆后填石沉降呈减小趋势,存在最佳的炸药埋深。结合国省干线S201(联七线)公路的现场实测结果,将决定系数、预测误差、最终沉降量作为模型有效性检验指标,提出用于预测爆后填石地基沉降的方法,并对比分析现场和试验沉降发挥特性,验证了预测模型的合理性,为相关工程实践提供技术指导。

摘要：精确地把握空气质量指数(AQI)的实时动态演变规律对大气污染防治和城市公共卫生治理至关重要.因此,通过构建三维空间张量,将AQI特征信息由时间维度扩展至时空维度,并提出一种基于多尺度三维卷积注意力机制的时空预测网络模型,以提高AQI预测精度.预测方法首先对相关影响因素数据进行有效筛选.其次,将AQI数据及其影响因素分解为不同模态下的子序列.进而,基于时间、空间地理位置和影响因素3个维度,构建三维空间张量,以反映AQI数据的时空特征演变.然后,设计三维卷积注意力机制网络模型对子序列进行预测,以有效提取AQI与其影响因素之间的关键时空关联性特征.通过学习局部AQI序列特征的重要程度,该模型能够对空间时域信息赋予不同权重,以增强关键信息的影响力.将所提出的方法应用于3大城市群2019年~2024年的日度AQI预测,结果表明,该方法适用于具有时空属性的AQI预测,与现有方法相比具有更高的预测精度和适用性.

摘要：碳化物超高温陶瓷具有高熔点(>3000℃)、高硬度、低热导率、优异的耐高温性和良好的化学稳定性等优点,是高超声速飞行器热防护系统的理想涂层材料。本文概述了碳化物超高温陶瓷(TiC、ZrC、HfC、NbC、TaC)的结构与性质,总结了化学气相沉积法、等离子喷涂法和固相反应法制备碳化物超高温陶瓷涂层的研究进展,分析了涂层微观结构、组分、结构设计以及热流密度对烧蚀行为的影响。研究表明,添加第二相形成多元复合涂层和采用多层结构设计,可以有效提升碳化物超高温陶瓷涂层的抗烧蚀性能。添加第二相形成复杂氧化物,可使烧蚀后的氧化层适度烧结,从而获得良好的结构完整性和阻氧性能。采用梯度分层和多层功能结构设计,有效缓解了涂层热应力,抑制了裂纹扩展,并促进了不同层间的协同增强作用。最后,结合研究现状,对碳化物超高温陶瓷抗烧蚀涂层发展面临的挑战与机遇进行了展望。