摘要：水汽是大气的重要组成成分之一,其时空变化受气温、气压等多种气象因素的影响。因此,研究水汽反演影响因素对获取高精度水汽信息具有重要意义。以中国区域为例,研究利用全球导航卫星系统(global navigation satellite sys‐tem,GNSS)和非实测气象数据(气温和气压)探测大气可降水量(precipitable water vapor,PWV)的方法。首先,对欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasting,ECMWF)第5代气候再分析数据集(ECMWF reanalysis v5,ERA5)提供的气温、气压和GNSS反演的天顶对流层延迟进行评估;其次,大气加权平均温度T_(m)是PWV反演的关键参数,对不同的T_(m)计算模型进行分析,确定中国区域最优T_(m)计算模型;最后,根据误差传播理论推导PWV的理论误差,利用非实测数据计算小时分辨率的PWV并进行精度评估。结果表明,利用GNSS获取的中国区域PWV与无线电探空/ERA5 PWV均有较好的时空一致性,降雨期间PWV的误差较非降雨期间稍大。所提方法获取的PWV理论误差为2.0 mm,实际误差为2.1 mm。因此,基于GNSS和非实测气象参数反演的PWV具有较高精度,对于研究中国区域水汽时空变化与分布具有重要意义。

摘要：为准确掌握多尺度纤维对水泥基复合材料的性能影响规律,以碳酸钙晶须(calcium carbonate whisker,CW)纤维、钢纤维及聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)纤维为基础,构建多尺度纤维水泥基复合材料,并在不同配合比条件下,通过流动性试验、单轴受压试验、三点弯曲缺口试验和叠加试验(overlay test,OT),研究多尺度纤维对水泥基复合材料力学性能、断裂性能及疲劳性能的影响规律.结果表明,多尺度纤维对水泥基复合材料的力学性能及断裂性能均具显著影响,在力学性能方面,多尺度纤维能较大程度上减弱水泥基复合材料的流动扩展度,并提高轴心抗压强度和弯曲抗拉强度;在断裂性能研究方面,单掺纤维组和混杂纤维组均能不同程度上提高水泥基复合材料的断裂性能.其中,对失稳断裂韧度和黏聚韧度的提升规律较为一致,在断裂性能指标的提升幅度上,黏聚韧度>失稳断裂韧度>起裂断裂韧度;CW纤维、钢纤维及PVA纤维的体积分数分别为0.50%、0.75%和0.25%时,水泥基复合材料的疲劳性能相对最优.研究成果可为水泥基复合材料的工程应用提供理论依据.

摘要：目的探索一种营造联觉体验的儿童感统训练互动玩教具设计方法,以科学指导儿童玩教具的功能与形态设计过程。方法首先,通过访谈调研提取现有儿童感统训练玩教具的共性设计要素,结合用户联觉体验和Kano模型制定调查问卷,总结出目标用户即3~6岁儿童的设计需求,分析得出优先级排序;其次,根据问卷结果构建层次分析模型,分析设计原则,再根据专家组的评判结果,对各个指标的权值进行计算,从而得出其权重值和排序;最后对实例研究方案的各个指标进行模糊综合评价。结果根据Kano模型和模糊层次分析法(FAHP),最终得出对儿童感统训练互动玩教具设计影响最大的几个因素与设计方案评分,以指导优化设计方案。结论通过将Kano模型与模糊层次分析法(FAHP)相结合的研究模型,应用于儿童感统训练互动玩教具设计研究中,使设计方案更加科学合理,为相关儿童玩教具产品的设计研究提供了新的理论方法与思路。

摘要：设计合成了一种以四苯乙烯为荧光基团、邻香草醛为识别基团的聚集诱导效应(AIE)Zn^(2+)荧光探针.探针的结构通过^(1)H NMR、质谱及X射线单晶衍射进行了表征.荧光光谱研究发现,探针对Zn^(2+)表现出良好的选择性和灵敏性,荧光强度随着Zn^(2+)的浓度增大而逐渐增强.通过Job plot和单晶结构表征发现,探针与Zn^(2+)是2∶1的结合模式,检测限为56.2 nmol·L^(-1).检测机理归因于激发态分子内质子转移(ESIPT)和AIE效应.该新型AIE探针可作为分析测定Zn^(2+)的一种便捷工具.

摘要：近些年,镍基自润滑涂层作为减摩耐磨材料被广泛喷涂到机械运动副表面。从涂层的组分设计、制备工艺及涂层微结构控制3个方面,系统总结了热喷涂制备镍基自润滑涂层的最新研究进展并对未来的研究方向进行了讨论。首先从涂层基础相、润滑相和增强相3部分阐述了镍基自润滑涂层的构成要素,并重点分析了涂层组分设计的常用模式,以期为新型镍基自润滑涂层的组分设计提供参考;继而针对热喷涂技术的工艺特殊性,重点综述了热喷涂喂料复合粉末制备的研究最新进展;随后针对热喷涂制备涂层时导致的涂层缺陷问题,详细阐述了涂层微结构控制、涂层预处理和后处理等对自润滑涂层性能影响的最新探索进展;最后,总结了目前在镍基自润滑涂层研究中存在的问题,进一步指出优化工艺技术、采用数值模拟结合试验测试的方法,来深入研究涂层内部的润滑摩擦机理将是未来研究的重要方向。

摘要：针对高速电子多臂开口复杂的机械控制构成,通过旋转式多臂机的功能原理解析和数值运算,实现提综变速系统与选综控制单元驱动凸轮的协同设计。将摆线修正等速运动规律应用于滑块架回转输出,利用Matlab对提综共轭凸轮工作轮廓进行设计计算,结果显示:当滑块架预设停顿角度为25°时,主、副凸轮最大压力角约为40.8°,提综摆臂行程角约为41.2°,满足旋转变速模式下的提综工艺要求。采用“二分法”对提综与选综配合参数进行迭代计算,确定大转盘安全转角约为38.79°、选综凸轮升程角与回程角约为83°。根据选综机构条件及控制要求,构建基于五次多项式的摆杆运动规律,并在Matlab环境下计算生成选综共轭凸轮理论轮廓曲线。从数值分析层面验证了提选综凸轮的运动配合机制,为高精度电子多臂开口的协同设计与开发提供了一定理论参考。

摘要：抽水蓄能电站是实现“双碳”战略目标的重要举措,混凝土面板堆石坝作为抽水蓄能电站上水库大坝的优选坝型之一,往往坝基顺河向坡度较陡,坝体容易产生顺坡向滑移变形,坝坡抗滑稳定性较差,危及抽水蓄能电站上水库大坝运行安全。因此,建立大倾角坝基上混凝土面板堆石坝数值模型,研究大倾角坝基上混凝土面板堆石坝滑移变形的规律,揭示大倾角坝基上混凝土面板堆石坝产生滑移变形的机制,提出减小其滑移变形的物理力学和几何结构设计措施。研究结果表明,较大下滑力和较小抗滑力是大倾角坝基上混凝土面板堆石坝容易产生滑移变形的根本原因;坝基倾角越大,重力沿坡面分力越大,坝体滑移变形越大,坝坡安全系数越小(当坝基倾角大于15°时,坝坡安全系数小于规范要求的最小值1.5);增设压坡能够有效减小坝体滑移变形,显著提高坝坡抗滑稳定性,压坡平台高度越高、宽度越宽和黏聚力、内摩擦角越大,坝体滑移变形越小,坝坡安全系数越大,推荐压坡平台高度和宽度取1/2倍主坝最大坝高,压坡密实度(黏聚力和内摩擦角)与主坝堆石密实度相当。

摘要：研究氧枪喷孔出口磨损程度对射流动力学参数及熔池搅拌效果的影响可以为氧枪喷头设计和冶炼工艺优化提供理论支持。建立了0°、10°和20°磨损角度氧枪自由射流几何模型,分析了喷孔出口磨损程度对射流轴向和径向动力学参数分布的影响,发现入口压力相同时,喷孔出口磨损程度增大,射流速度、动压和马赫数衰减加快,射流聚合程度增强。在喷孔出口0.18 m范围内,磨损后氧枪的湍动能大于未磨损氧枪,且磨损程度越大,射流湍动能越大。超过此范围后,未磨损氧枪湍动能大于磨损后氧枪。在喷孔出口1000 mm处,射流径向最大速度、动压、马赫数和湍动能均随着喷孔出口磨损程度的增大而减小。建立了120 t转炉和5孔氧枪1∶4水力学试验模型,研究了枪位和气体流量变化对不同磨损程度氧枪冲击效果和混匀时间的影响,分析了枪位和气体流量相同时氧枪喷孔出口磨损对熔池流场的影响。发现气体流量相同时,随着枪位升高,熔池冲击深度减小,冲击直径增大,混匀时间增大。枪位相同时,随着气体流量增大,熔池冲击深度和冲击直径增大,混匀时间减少。枪位和气体流量相同时,喷孔出口磨损程度增大,冲击深度和冲击直径减小,混匀时间增大,高锰酸钾溶液完全扩散时间增大。磨损角度由0°增至20°,高锰酸钾溶液完全扩散时间由47 s增至59 s。

摘要：递纸机构的动力学特性对印刷机的印刷速度、套准精度以及印品质量具有重要影响。递纸机构大多由凸轮机构和连杆机构串联而成,不可避免地存在铰链间隙;铰链间隙的存在将降低机构稳定性、工作效率,缩短寿命。以凸轮连杆机构为研究对象,建立含多间隙铰链的机构动力学模型,分析了不同间隙尺寸、间隙铰链位置、间隙铰链数量对机构动态响应的影响。结果表明,上述因素均对递纸机构的传动精度和稳定性产生影响,其中,多间隙铰链之间的相互作用对机构动力学特性的影响显著。为含间隙铰链印刷机的结构优化设计提供了参考。

摘要：为提升碳纤维立体织物各层打纬力分布的均匀性，通过机构串联对共轭凸轮与平面四连杆进行功能配置，设计了一种适用于多层立体织造的组合式平行打纬构型。根据修正梯形加速运动规律，在Matlab环境中对主、副凸轮理论廓线进行数值分析与编程反求，提出了适用于多层立体织物的打纬阻力计算方法，构建了基于Adams/View的高精度平行打纬系统数字化仿真模型，并针对其运动特性、共轭精度及接触碰撞等进行了动态模拟与分析。结果显示：钢筘在前死心位置(凸轮轴转角为72°时)附近能够很好地实现水平打纬运动；摇轴与摆臂具有较高的角运动匹配精度，且两者负角加速度在前死心处均达到瞬时最大，有利于同步打紧各层纬纱；当凸轮机构存在共轭间隙时，摇轴角位移、角加速度会产生明显的偏离与振荡，同时主、副凸轮与滚子之间亦存在高频次接触和碰撞，并将导致摇轴与筘座发生振动，不利于提升平行打纬动力精度。文章为高品质多层立体织物打纬构型的设计与应用提供了借鉴。