摘要：反恐处突人员在处理城市暴力恐袭事件时需要同时应对刀刺及枪击的威胁,单一防护功能的防护服难以保障生命安全。根据防弹和防刺机理,将防弹和防刺材料进行组合设计可达到多功能的防护效果。目前基于组合材料的双防服研制方法主要为实验试错,设计效率低下,成本较高。针对这一问题,提出一种基于能量吸收准则的纤维混杂防弹防刺结构理论设计与优化方法,开展单一防护材料即浸胶芳纶布和超高分子量聚乙烯(Ultra high molecular weight Polyethylene,PE)无纬布的弹道实验和动态穿刺实验,计算单一材料的弹道动能吸收和穿刺动能吸收。基于能量守恒定律,设计给定8500 g/m^(2)面密度下的防弹防刺组合结构,得到防弹与防刺材料的层数范围。经过弹道及动态穿刺实验验证,理论计算安全余量充足,11层浸胶芳纶布加18层PE无纬布组合满足公安部《GA68—2019警用防刺服》及警用三级防弹要求且最为轻便,面密度8390 g/m^(2)。对防弹防刺结构进行优化设计,得到面密度为8370 g/m^(2)的最轻量组合结构(9层浸胶芳纶布加21层PE无纬布),研究成果可为双防服的工程设计与创新应用提供参考。

摘要：当前多数电场传感器面向标量信号采集,难以用于测量区域的场源结构分析,其在态势感知与状态评估方面存在明显应用局限。另一方面,电场矢量探头对感应方向的要求极为严苛,细微的装设角度偏差将会对精度产生显著影响。论文基于多维电场耦合感应机制及其矢量合成方法,提出一种新型弧面多电极电场矢量传感器。首先,提出新型极板参数确定式及其拓扑电路结构。随后,通过仿真得到电场分布,电荷量随角度变化的偏移机制,以及传感器的电容参数分布规律。最后,搭建传感器系统,并完成稳态、暂态及角度偏差测试,检验电场信号的幅值测量精度及稳定性。结果表明,所提传感器电场幅值测量误差约为1.914%±0.03%,同时传感器具有较好的抵抗角度偏差的电场测量能力。

摘要：城市轨道交通中钢轨周期性的波浪形磨耗频发,已严重影响列车的运营安全。钢轨波磨会产生高分贝的噪声,同时引起地基和附近建筑物的振动。目前的轨道波磨检测仪只能在列车停运的状态下(离线)执行检测,且检测设备需要外部供电。基于钢轨振动能量的钢轨波磨原位检测方法是在线检测且无需外部供电,该系统采用三悬浮磁体互斥布置以增强对钢轨振动能量的宽频带俘获,通过仿真和试验确定俘能系统的最佳起始点。借助宽频扫频试验和实测钢轨振动数据验证系统的感知性能,结合小波理论分析钢轨波磨的时频分布特性。结果表明:所提出的原位检测系统能够在宽频带内俘获波磨激励下的钢轨振动能量,进而依据所产生电信号的时频特性来判断钢轨波磨状态。该钢轨波磨原位检测新方法,可实现在线无源检测,减少轨道检测的人工参与度和工作量,有望加速轨道检测技术的智能化进程。

摘要：报道了一种通过开环聚合与点击化学侧基修饰制备的后功能化光敏性聚醚材料.以烯丙基缩水甘油醚(AGE)为前驱体,通过新戊酸铯催化可控阴离子开环聚合(ROP)获得聚烯丙基缩水甘油醚(PAGE),并通过巯基-烯(Thiol-ene)点击化学和酯化两步反应将光敏基团肉桂酰氯引入到PAGE侧链上,合成了具有光敏特性的聚醚.PAGE的主链长度与肉桂酰氯侧基接枝率可分别通过调控单体/引发剂比例与反应时间灵活调控.将所得侧链修饰后的PAGE预聚物进行光固化成型,获得的光敏性聚酯薄膜具有较低的玻璃化转变温度(T_(g)),同时可在365和254 nm波长紫外光照下发生可逆[2+2]环加成反应,展现出快速可逆的变形特征.本工作通过开环聚合与点击化学反应设计优化了聚醚主侧链结构,为拓宽光功能性聚醚的使用温度窗口、提升其光致变形灵敏度提供了思路,有望使所得材料进一步在药物可控释放、柔性智能机器人等领域得到更加广泛的应用.

摘要：为研究水中悬浮隧道在波浪荷载作用下管体的加速度特性,开展模型结构比尺为1∶60的两端自由椭圆形断面模型试验,并基于模型试验进行波浪荷载作用下椭圆形管段关键点加速度响应分析,讨论周期和波高对管体纵向加速度、横向加速度、竖向加速度的时程变化、变换频域和极值大小的影响。结果表明:1)管体纵向、横向、竖向加速度时程均随波高的增大而增大,纵向加速度最大值有较大波动;2)横向加速度时程由高频转向低频,加速度峰值有较为明显的非线性增长趋势;3)竖向加速度表现为多周期变化,加速度时程在小周期呈现为高频多峰趋势,随着周期的增大,其峰值先增大后减小。

摘要：偶氮苯结构的有序化引入可赋予聚合物快速可逆光响应行为,但要进一步提高偶氮苯类光致变色聚合物材料的变色均匀程度与可控性,还需进一步设计偶氮苯基聚合物链结构及功能结构的排列方式。本文通过烯丙基缩水甘油醚(allyl glycidyl ether,AGE)开环聚合制备具有不饱和侧基结构的聚烯丙基缩水甘油醚(poly(allyl glycidyl ether),PAGE)。利用Thiol-ene点击化学和酯化反应将对二羧基偶氮苯接枝到聚醚侧链上,合成具有光敏特性的支化聚醚结构。探究点击化学反应条件对接枝率的影响,并根据反应条件与接枝率之间的关系优化结构设计,获得具有快速光致构象转变的偶氮苯(azobenzene,Azo)接枝聚醚(Azo-g-polyester)。具有偶氮苯侧链的PAGE材料(PAGE-OH-Azo)具有良好的光响应性。在连续紫外光和蓝光照射下,液相PAGE-OHAzo体系展示出快速可逆的颜色变化,且这一过程循环稳定性较好。本工作通过设计并优化主链与侧基结构获得变色性能稳定且优异的聚醚材料,为拓宽含偶氮苯结构的聚醚在光活性聚合物领域的应用提供了实践基础。

摘要：岩溶区矿山生态修复、石漠化治理等生态保护修复工程,不仅改善了区内生态环境,而且有利于促进土壤、岩溶固碳增汇,对实现“双碳”目标具有重要意义。以重庆主城北碚矿山生态修复、渝东北巫山石漠化治理区等为例,通过野外标准溶蚀试片实验法和土壤取样测试分析法,研究不同生态保护修复措施下土壤碳库、碳酸盐岩溶蚀速率等变化特征,探讨不同生态修复方式对碳酸盐岩溶蚀速率的影响。结果表明:灰岩矿山修复区、石漠化治理区,土壤无机碳(SIC)含量较高,约为土壤有机碳(SOC)的4.5倍,且对碳酸盐岩溶蚀速率有一定的抑制作用;修复时间越长,土壤有机碳(SOC)含量越高,但SOC含量与碳酸盐岩溶蚀速率的相关性不显著;从夏季(监测期7、8月遭受极端高温干旱)至秋、冬、春季,土下及地表试片溶蚀速率明显增大;不同生态保护修复方式或植被恢复类型,碳酸盐岩溶蚀速率明显不同,北碚矿山修复区月桂林>草灌从(橘树)>草灌从(桃树)>花椒树>李子树,巫山生态修复区石漠化治理林地>封山育林林地>石漠化治理果园。

摘要：建立多物理场模型,对直接液冷侧面泵浦Ti:Sapphire薄片激光器的热效应进行了分析。对侧面非均匀泵浦下薄片的温度分析指出:泵浦光在薄片内的全反射传输并未引起温度的剧烈起伏;流体的热边界层厚度远远小于流体厚度的一半,则相邻两片薄片之间不存在热串扰。对热安全性的分析指出,随着热功率的增加,既定工况下激光器的热安全性受到了固液界面温度的限制,先于薄片的热应力达到瓶颈;断裂应力限制下Ti:Sapphire薄片的热负载功率为4.43 kW,是相同工况下Nd:YAG的4.92倍。对热致波前畸变的分析指出:由于热边界层很薄,虽然流体的热光系数是薄片的数十倍,但是流体所引入的波前畸变不一定占主导地位;流体热光效应致波前畸变与薄片介质热光效应、热变形的影响相互补偿,预示着通过优化设计可大幅提升光束质量。

摘要：目的提出一种用于修复上颌骨大面积骨缺损的3D打印植入体设计、优化、制造的个性化方案。方法基于患者CBCT和口腔扫描数据信息,首先进行植入体优化设计;采用有限元分析方法对植入体的结构迭代优化与材料选择。模拟植入体在口腔内的受力情况,得到植入体所受应力大小、传导方向与分布,据此对植入体结构进行优化。比较同种构型植入体在钛合金、钽金属、聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)3种不同材料下的最大等效应力、颌骨最大等效应力和钛钉总位移,确定植入体的打印材料。采用3D打印技术打印植入体,临床进行面部重塑和咬合重建。结果经过结构迭代优化得出植入体的最佳构型,并确定选择钛合金材料。将3D打印植入体应用于临床,完成了咬合重建。结论本研究描述的个性化方案具备临床可行性,适用于不同分类的上颌骨缺损病例。设计出的植入体尺寸精确、力学性能良好,不仅能恢复患者的颌面部外形,还满足了临床对颌骨缺损修复后咬合重建的需求。

摘要：随着科学技术和经济的发展,稳定可靠的时间频率信号产生与保持变得日趋重要.为提高守时系统可靠性,构建了工作钟和备份钟一致性测试系统,通过同步算法实现主备原子钟相位和频率同步,设计了溯源链路正常和异常两种情况下的原子时驾驭方法,阐述了守时系统软件、硬件和环境因素的设计要求,从而全面保证守时系统达到高可靠性要求.