摘要：热力排气系统(TVS)可在微重力环境下实现低温贮箱压力的有效控制,在低温推进剂在轨贮存技术中具有应用前景。为了深入研究热力排气系统、被动绝热、蒸汽冷却屏等多项技术的耦合运行规律,设计并搭建了以液氮为模拟介质的在轨贮存技术地面多功能原理验证试验系统。本文将通过净蒸发量测试、消除热分层测试及控压实验测试来介绍该系统的热力排气功能的实现情况。分析低温贮箱的自增压过程特性,获得贮箱热分层规律;在单个热力排气控压周期内检验TVS消除热分层和消降压力的效果;对比分析基于压力反馈和基于压力+液体温度反馈这两种控制策略的控压特点,从介质损失率的角度评估两种控制策略的优劣。结果表明,贮箱热分层主要出现在气枕区的轴向上,形成于气枕的等容加热期,而热力排气系统能有效消除热分层并消降贮箱压力;压力反馈策略能够通过节流换热的方式减缓液体温度上升,但是贮存流体损失相对较多;而压力加温度反馈策略可实现短期贮存流体零损失。

摘要：针对人工调整机身筒段形状过程中存在的精度低、效率低以及局部过大应力的问题,提出基于数字孪生驱动的机身形状控制方法,搭建融合形状控制策略优化算法和虚拟调试技术的数字孪生系统.在实时数据的驱动下,实现机身形状控制系统物理空间与虚拟空间的数据交互、动态映射.研究结合遗传算法和深度学习的形状控制策略优化问题,通过ANSYS批处理多载荷步的方法,验证形状控制策略的可用性,在保持机身筒段应力均衡的状态下调整机身形状.实验结果表明,利用构建的数字孪生系统和形状控制策略,可以有效地将筒段形状控制精度提高25.8%,将筒段形状控制效率提高414.3%,将局部最大应力减小42.5%.

摘要：三明治波纹板采用轻质化和薄壁化的结构设计方法,可以作为承载和吸能结构应用于汽车底盘前纵梁、车身Y字梁等,而现有文献缺少针对胶层厚度对波纹板性能影响的研究。通过制备胶接波纹板并开展三点弯曲工况准静态加载失效试验,分析了不同胶层厚度对三明治波纹板整体承载和吸能特性的影响规律。试验发现,不同胶层厚度下铝合金胶接波纹板结构承载能力和破坏样貌存在差异,相比于0.5 mm和1.0 mm,0.2 mm胶层厚度的三明治结构的各项力学性能和稳定性较好。随后建立胶接波纹板三点弯曲加载有限元模型,实现了对波纹板整体加载变形过程和胶层损伤的模拟,通过与试验结果对比验证了有限元建模方法的有效性,为轻质金属胶接波纹板结构设计和性能评价提供可靠方法。

摘要：基于文本的行人检索任务旨在以文本为查询在大规模数据库中检索出目标行人的图像,在处理社会公共安全问题中具有较高的实用价值.不同于常规的跨模态检索任务,该任务中所有的类别都是行人,不同行人之间的外观差异较小,难以辨别;此外由于拍摄条件的限制图像质量通常较差,因此如何有效地提取更鲁棒、更具有判别性的视觉特征是该任务的一项重要挑战.为了应对这一挑战,设计了一种基于自监督学习的文本行人检索算法,以多任务学习的形式将自监督学习与基于文本的行人检索任务相结合,对两种任务同时进行训练,共享模型参数.其中,自监督任务作为辅助任务,旨在为行人检索任务学习到更鲁棒、更具有判别性的视觉特征.具体来说,首先提取视觉和文本特征,并以图像修复作为自监督任务,旨在学习更丰富的语义信息,且对遮挡数据具有更好的鲁棒性;基于行人图像的特殊性,进一步设计了一种镜像翻转预测任务,通过训练网络预测图像是否经过了镜像翻转学习具有判别性的细节信息,以帮助行人检索任务更好地区分难分样本.在公开数据集上进行的大量实验证明了该算法的先进性和有效性,将行人检索的Top-1准确率提升了2.77%,并且实验结果显示两种自监督任务存在一定的互补性,同时使用可以实现更好的检索性能.

摘要：表面张力驱动下的内角流动理论为空间液体管理装置的设计提供重要支撑,其动态流动过程中的液体流量、流速、液面位置等参数是决定液体管理性能的关键因素.在实际应用中,受到加工条件的限制或为了提高机械承载能力,内角尖端通常存在一定的钝度.采用理论分析与实验验证相结合的方法,定量分析了钝度对内角流动特性的影响规律.结果表明,在钝度一定的条件下,液面运动距离与时间的1/2次方始终保持近似正比关系,且钝度越大毛细流动的速度越低.通过基于磁补偿原理的微重力模拟流动实验,初步验证理论模型的正确性.并将理论模型应用于以液氢和液氧为代表的低温推进剂的表面张力输运过程,发现不同条件下的流量变化规律,为低温推进剂表面张力式液体管理装置的设计提供重要基础数据.

摘要：采用冷金属过渡(CMT)电弧增材制造技术制备了TC4钛合金样品,测试了沉积态试样的拉伸性能、冲击性能和疲劳性能,讨论电弧增材制造钛合金成形件的疲劳断裂机理。结果表明:经历CMT工艺条件下的快速熔凝过程后,钛合金成形件内宏观组织由外延生长的粗大β柱状晶组成,显微组织为细长α片层和网篮组织。成形件拉伸强度较高,达到锻件拉伸强度水平,但是塑性较低,略低于锻件塑性,且存在一定的各向异性,拉伸断口呈现半解理断裂与半韧性断裂特征。沉积态钛合金成形件具有良好的冲击性能,但冲击性能的各向异性并不显著。钛合金成形件的高周疲劳极限为460 MPa,疲劳源均形核于条状未熔合缺陷及气孔缺陷处。缺陷直径越大,距离表面越近,应力集中现象就越明显,导致样品具有较低的疲劳强度和疲劳寿命。

摘要：针对高超声速飞行器服役状态气动力热载荷环境复杂的问题,采用单向耦合方式对环境载荷进行解耦,对马赫数5~8的飞行工况下机翼气动力热载荷情况进行有限元分析.基于经典颤振理论得到临界颤振边界,并确定了机翼颤振失稳表现形式为一阶弯扭耦合.考虑到复材机翼结构刚度的可塑性,对典型服役工况下复材机翼进行气弹剪裁优化设计.以静强度和热颤振速度为约束,质量最小为优化目标,通过改变铺层材料层数、铺层角度及顺序的方式调整复合材料结构弯扭耦合刚度,以达到最佳的结构动力学特性和气弹效果.基于C/C++开源环境开发Aero-Opt软件,搭建自主工业化分析平台,并针对最恶劣气动加热条件下的复合材料机翼开展热气弹剪裁研究.优化后机翼的热颤振边界提高了22.4%,质量降低了15.76%.

摘要：派工法则是求解作业车间调度问题的一种简单有效的方法。针对一种装配作业车间调度问题建立仿真模型,并通过基因表达式编程(Gene expression programming,GEP)算法自动产生并搜索最优的派工法则。仿真模型结果表明,在最小平均流程时间和最小平均绝对偏差两个目标函数下,GEP算法都能够找到比现有常用的派工法则更好的解,在计算时间和求解质量方面也都具有优势,并且有较强的鲁棒性。具体设计上,构造属性筛选机制以减少搜索空间,提升搜索性能,采用动态自适应算法提高GEP的搜索效果,通过仿真试验构建不同的生产环境证明了所提算法的有效性。

摘要：空腹夹层板结构的U形钢板-混凝土组合下肋梁采用装配化施工时,将拼接节点设置于跨中位置具有受力明确、施工方便的优点,但拼接节点处的较大拉力也使其成为整个结构的薄弱区域.为研究U形钢板-混凝土组合下肋梁拼接节点的力学性能,设计了5组U形钢板-混凝土组合梁拼接节点足尺试验模型,开展了拉力荷载下的静载试验,通过与有限元模型进行对比分析,明确了拼接节点在拉力作用下的内力分布规律与破坏模式,揭示了栓钉布置形式、混凝土强度、钢筋直径等因素对拼接节点力学性能的影响规律.研究发现:U形钢板-混凝土拼接节点约71%荷载由U形钢板承担,29%荷载由纵向钢筋承担,且拉力作用下节点内力沿试件长度方向分布并不均匀;在极限荷载作用下,组合梁拼接节点的混凝土将发生劈裂破坏,U形钢板最大应力达到屈服强度的95%以上,并与混凝土发生剥离.此外,通过对比分析5组试件的试验结果以及有限元参数化分析结果,发现随着栓钉数量的增加,节点极限承载力提高4%~8%,且U形钢板底板应力随栓钉数量的增加而增加;而提高混凝土强度和增大面筋直径可减小U形钢板的应力,但减小幅度较小.

摘要：高温合金由于其导热性差、比强度高,在磨削过程中弧区易产生并积聚大量磨削热,导致磨削烧伤。传统的冷却液浇注技术乃至高压水射流冷却技术都难以确保其磨削过程的冷却效果。基于绿色制造和清洁生产的发展理念,提出了一种振荡热管砂轮,其核心思想是借助振荡热管内部工质的相变及循环运动,及时、高效、稳定地疏导磨削弧区的热量,实现高温合金的干磨削。针对高温合金绿色加工的传热需求,设计并制作了振荡热管砂轮,开展了振荡热管砂轮的传热仿真分析和干磨削高温合金试验研究。研究结果表明,相比于传统砂轮,振荡热管砂轮的传热能力提高了88.4%~96.6%,可将58%~79%的磨削热通过砂轮及时疏导出去,从而将磨削温度降低了约40%,并始终控制在600℃以内。正是由于其高效的热疏导能力,振荡热管砂轮的磨削效率相比于传统砂轮提高了约2.4倍。振荡热管砂轮通过改变弧区热分配机制,有效控制了磨削烧伤,实现了高温合金的绿色高效磨削加工。