摘要：提出了一种基于径向梯度折射率(gradient index,GRIN)的消色差透镜,有效抑制了光学系统的色差效应。首先,利用径向GRIN透镜较低的球差和像差以及更优良的聚焦成像、更高的光学耦合效率的优势,实现了径向GRIN透镜的消色差光学系统的设计,消除了高阶像差。其次,通过对ZEMAX操作数POWR和SPHA的控制,分别对光学系统的光焦度和球差进行了优化设计。最后,推导并建立了径向GRIN透镜消色差光学系统的光焦度和色散模型,进行了径向GRIN透镜与常规胶合透镜的消色差效果对比实验。实验结果表明,径向GRIN透镜可以实现在波长范围486—656 nm良好的消色差功能,且消色差效果明显优于常规胶合透镜。径向GRIN透镜的弥散斑在艾里斑内,镜头聚焦情况良好,像差基本矫正且达到衍射极限,符合消色差透镜的良好成像要求。

摘要：拉铆连接代替螺栓连接将提高光伏支架节点的防松性能。为研究光伏支架中采用拉铆连接代替螺栓连接的可行性,对比分析拉铆连接和螺栓连接轴向荷载下的防松性能,分别对规格8 mm的4.8级普通螺栓、4.8级防松螺栓以及5.8级小规格拉铆钉进行轴向循环荷载下的松动试验研究,并结合微观测试手段对其防松原理和损伤机制进行了研究。分析了三类连接在轴向循环荷载作用下的松动过程,研究了荷载幅值和频率对螺栓连接和拉铆连接松动行为的影响。研究表明:拉铆连接具有更好的防松性能;松动过程包括预紧力迅速下降阶段和预紧力缓慢下降并趋于稳定的阶段;随着荷载幅值的增大,螺栓连接和拉铆连接的松动程度增加,并且荷载幅值达到16 kN时螺栓完全松动而拉铆钉预紧力仅下降29.34%;随着荷载频率的增加,螺栓连接和拉铆连接的松动程度降低,相同荷载频率拉铆连接的松动程度远小于螺栓连接;拉铆钉圆弧结构的牙型和铆接成型后牙型配合面的过盈配合提高了其防松性能。

摘要：轻量化是产品设计制造水平的评价标志,是运载工具达到节能减排目标的重要方法,选用轻质材料是实现轻量化的便捷途径。钛合金作为轻质金属材料的典范,在航空航天、汽车以及船舰等领域得到了广泛应用。针对钛合金的加工方法,尤其在激光加工技术领域中的应用展开论述,尤其是钛合金材料在海陆空领域中的应用和研究现状,激光焊接、激光表面处理、激光切割等加工钛合金材料的应用和研究成果,并对应用中发现的问题提供了对策。

摘要：为研究线结构光法在测量金属表面轮廓时所能达到的测量精度和影响因素,首先对线结构光测量仪的性能进行了分析,然后完成了对金属样块表面轮廓的测量实验,并与同属光三角测量原理的光切法进行了对比。结果表明:线结构光测量仪的线性度、分辨率和重复测量精度都比较高,能实现微米级的位移测量。但受激光散斑噪声和金属表面反光等因素的影响,该方法的轮廓测量精度大于10μm。而光切法的轮廓测量精度接近微米级。因此,结合光切法的优点,在保证测量范围和工作距离的前提下,设计能投射无散斑高质量光条的光路结构,可以进一步提高线结构光法的轮廓测量精度。

摘要：随着电活性聚合物(EAP)在仿生机器人、柔性传感器、能源等领域的广泛应用,对其研究也日益深入。本文对EAP智能驱动材料建模、控制及应用方面的研究进展进行了系统性的梳理,为后续材料应用奠定基础。首先,对EAP材料的分类和电致动原理进行了概述,然后整理了EAP驱动材料模型建立以及控制器设计,最后归纳了EAP在材料性能、智能结构设计、系统建模和运动控制策略方面存在的研究难题,并展望了未来的研究方向。

摘要：针对清淤机器人移动困难、稳定性差等问题,参考海龟的身体结构和爬行动作,设计出了一种两栖仿海龟机器人。在介绍机器人结构的基础上,利用D-H方法对机器人进行运动学分析,建立并求解了支腿的变换矩阵和运动学方程;规划了两种仿海龟爬行步态,根据机器人结构规划了电推缸的行程空间,并对足端轨迹和爬行步态做以优化;在ADAMS中进行运动仿真,分析了机体的位移和速度变化曲线。结果表明,优化后的步态可以大大提高机器人的爬行速度和稳定性。

摘要：运用2011—2018年中国283个地级及以上城市数据,以“智慧城市”试点政策作为准自然实验,从理论分析和实证检验两个维度探究智慧城市建设对数字普惠金融的影响,从技术、制度和人三个方面分析作用机制。结果表明:智慧城市建设显著提升了城市数字普惠金融发展水平,且这种作用存在结构异质性、区域异质性和城市等级异质性;智慧城市建设对数字普惠金融三个维度中的数字化程度提升作用最大,使用深度次之,覆盖广度最小;智慧城市建设主要通过基础设施效应和创新环境效应促进数字普惠金融发展,而人才集聚效应的中介作用不显著。基于此,从重视智慧城市建设对数字普惠金融发展的正外部性、加强智慧城市建设的顶层设计、以市场需求为导向等角度提出了提高智慧城市建设质量的政策建议。

摘要：实际工程中弧形闸门与闸墩联系紧密,在水流脉动压力下二者相互影响,形成一个体系。为了揭示闸门与闸墩的相互影响规律,采取流固耦合理论对弧形闸门-闸墩体系开展流激振动研究。以某水利工程弧形工作闸门为例,针对弧形闸门单体和弧形闸门-闸墩体系分别建立三维有限元模型,计算两种模型的自振频率,基于模态分析的结果对两种模型进行动力响应分析,总结闸门和闸墩在动力特性和流激振动响应方面的相互影响规律。结果表明:闸墩对闸门动力特性及动力响应具有较大影响,考虑闸墩影响时,弧形闸门自振频率下降,其中以支臂振动为主的第4阶自振频率下降幅度最大,为61.45%,面板及支臂顺河向动位移分别减小44.58%及增大37.93%,面板及支臂动应力分别下降41.70%及增加30.71%;闸门流激振动对闸墩应力有显著影响,相较于闸墩按动力系数计算的最大应力增大了4.713 MPa。采用弧形闸门-闸墩体系模型可以更加准确而全面地评估弧形闸门及闸墩在流激振动下的安全特性。

摘要：以玉米芯为原料,大孔强酸型离子交换树脂为催化剂,在γ-戊内酯和水的混合溶剂中反应制备糠醛,考察了反应温度、反应时间、溶剂及催化剂用量对糠醛产率的影响,采用中心复合设计(CCD)和响应面法对反应条件进行了优化。结果表明,最优条件为0.5 g玉米芯,催化剂负载量0.55 g,温度153℃,反应时间66 min。随着反应的进行,催化剂逐渐失活,但经硫酸简单处理后,催化剂恢复了活性。酸性位点的浸出和酸密度降低是失活的主要原因。

摘要：切削参数优化能够有效地提高工件的加工效率,降低加工成本。然而,当理论模型不准确或者工件产生较大变形时,以理论模型为基础的离线优化方法不再实用,而在线优化方法对设备性能要求较高,很难进行普遍使用。针对铣削加工工艺参数优化问题,提出一种基于在线测量切削力信号的进给速度优化方法,首先分析了铣削力解析模型,建立了进给速度优化数学模型,然后根据刀具参数和机床参数确定了优化约束条件,最后设计了实验模型,通过实际的加工实验验证了本文提出的进给速度优化方法。