摘要：海拔100~300 km的上层大气层内,主要成分之一的原子氧化学活性高,容易在超低轨飞行器表面材料上发生吸附和侵蚀现象,显著改变壁面的物理化学状态和气固相互作用特征,进而影响飞行器的气动性能.由于时空尺度差异和成本限制,目前的地面试验手段和模拟方法很难复现上层大气层真实空间环境的气固相互作用过程.针对这一难题,文章设计了一种分子动力学等效模拟方案,让气体分子在短时间内高频入射材料表面,来反映真实环境中长时间低频率的气固相互作用过程,从而研究上层大气层不同海拔高度的空间环境中,原子氧在典型航天材料壁面的吸附/侵蚀状态演化过程以及动量适应系数的变化规律.研究表明,在满足一定等效原则时,这种模拟方案能够合理地反映相关的真实物理图像,展示了洁净壁面从少量吸附到大量吸附原子氧,再到原子氧侵蚀壁面表层结构形成松散氧化物的3阶段演化过程,同时也给出了高速入射的气体分子在相应壁面状态下的动量适应特征.另外,本文也研究了上层大气层另一主要组分N_(2)的存在对原子氧吸附、侵蚀和适应过程的影响.这一研究可加深人们对上层大气层气固相互作用过程的认识,并为新一代飞行器的气动设计提供参考.

摘要：目的针对渗氮H13钢激光修复中N容易析出并形成气孔的问题,根据熔池反应热力学原理,设计了含Ti和含Co 2种熔覆材料,研究N的分布和释放机制,在渗氮H13钢基板上获得无明显孔洞、裂纹缺陷且性能优良的激光熔覆复合涂层。方法试验了2种方案,方案一,对基板渗氮表层进行激光重熔预处理,再熔覆H13钢与Stellite钴基合金的混合粉末;方案二,先以不同配比的H13钢与Ti的混合粉末打底,再熔覆H13钢与Stellite钴基合金的混合粉末。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、背散射电子衍射、X射线衍射等材料表征手段观测涂层的微结构,进行显微硬度测试和电化学腐蚀试验。结果方案一中,激光重熔预处理会促使N释放,经过激光熔覆后,涂层组织以马氏体为主,存在大片残余奥氏体;方案二中,随着H13钢与Ti混合粉末中Ti元素添加量由0%增加至10%,涂层与基体冶金过渡区存在明显差异,H13+10%Ti涂层组织为马氏体和弥散分布的碳化物,H13+50%Stellite涂层内组织均匀致密,主要为马氏体和残余奥氏体。结论通过激光熔化沉积技术制备了具有较高硬度和较好耐腐蚀性的激光熔覆涂层,解决了渗氮H13钢强化与修复中氮气孔形成以及涂层与基体结合区成分偏析的问题。

摘要：外界磁场进入超导体的磁穿透深度随超导体的温度变化而变化,特别是在超导转变温度附近,穿透深度变化尤为剧烈。探测穿透深度变化可实现对温度变化的高分辨率测量,是重要的深低温温度测量原理。基于该基本原理,提出一种基于超导体穿透深度变化、闭合超导回路磁通量子化和超导量子干涉器件(SQUID)的温度测量方案,进行理论分析和仿真,有望在液氦温区实现nK/√Hz量级的温度分辨率,并给出具体的实验装置设计。该方法分辨率高且不引入额外热流,不需要外部持续的电流激励,可通过在被测物体表面镀超导膜等方法消除传统温度测量方法中温度计的自热效应、接触热阻等对测量的不利影响。

摘要：碘工质是电推进领域最重要的工质之一。为掌握碘工质在微直流离子推力器中的放电特性,并评估其在微型直流离子推力器中替代氙气工质的可行性,本文建立了二维几何、三维速度(2D3V)的PIC-MCC-DSMC紧耦合全粒子计算模型,对碘工质在MiXI构型微直流离子推力器内的放电过程开展了数值模拟。模拟结果显示碘分子在注入放电室后迅速被离解,放电室中主要中性粒子为碘原子I,碘原子电离产生的I^(+)为主要离子组分,密度约比I_(2)^(+)高一个数量级。在本文的基准工况下,输出的离子束流中82%由I^(+)贡献,I_(2)^(+)贡献了余下的18%。对比碘与氙在不同放电电压下的放电特性,本文发现两种工质的质量利用率和放电效率均十分接近,并且展现了一致的变化趋势。本文研究结果表明:在微型直流离子推力器中,碘工质具有和氙工质十分相似的放电性能和对放电参数的响应特性。现有的氙气工质微型直流离子推力器的放电优化策略对碘工质推力器的设计和优化具有极强的参考价值。

摘要：为有效解决井下含气率在50%以上的高气液比油井电泵举升难题,本文设计了一种集重力及旋流原理于一体的旋流重力式井下气液分离器。采用数值模拟技术对分离器的结构进行了优化,并通过地面带压试验得到了带压条件下的分离规律。分离器的结构优化双对称环状转切向入口,入口位置居中,出气管向内筒插入30 mm。

摘要：为了利用计算机方便快捷地生成表情逼真的动漫人物,提出一种基于深度学习和表情AU参数的人脸动画生成方法.该方法定义了用于描述面部表情的24个面部运动单元参数,即表情AU参数,并利用卷积神经网络和FEAFA数据集构建和训练了相应的参数回归网络模型.在根据视频图像生成人脸动画时,首先从单目摄像头获取视频图像,采用有监督的梯度下降法对视频帧进行人脸检测,进而对得到的人脸表情图像准确地回归出表情AU参数值,将其视为三维人脸表情基系数,并结合虚拟人物相对应的24个基础三维表情形状和中立表情形状,在自然环境下基于表情融合变形模型驱动虚拟人物生成人脸动画.该方法省去了传统方法中的三维重建过程,并且考虑了运动单元参数之间的相互影响,使得生成的人脸动画的表情更加自然、细腻.此外,基于人脸图像比基于特征点回归出的表情系数更加准确.

摘要：突发事件发生后,在线社交网络往往成为谣言滋生与传播的重灾区.追溯谣言源头,从源头阻断谣言传播是舆情管控的有效手段.但在实际中在线社交网络是动态变化的,并且谣言传播的历史情况信息很难完全获取,通常只能获取当前时刻下谣言的传播情况,因此本文聚焦于研究动态社交网络中非完全信息下谣言溯源问题.本文根据节点的传播级联在最后一层网络上的感染集合与当前时刻下新增被谣言感染节点集合的期望对称差构造目标函数,并证明了目标函数具有#P-hard的性质,且既不是次模函数也不是超模函数.接下来设计了基于可达集合抽样的方法寻找谣言源头节点,并给出了算法框架和计算复杂度分析.最后在三个真实的动态网络数据集上仿真验证了本文所提出谣言溯源方法RSS相比于已有方法的效果更好,并探究了动态社交网络的拓扑结构变化对本文提出的谣言溯源方法准确性的影响.

摘要：提出了一种改进的适用于三维黏性流场的叶轮机叶片反问题设计方法。该方法假设叶片的中弧线具有虚拟移动速度,其位移量由目标载荷与实际载荷的差值计算,并利用黏性底层厚度进行限制。采用三次B样条曲线插值方法对叶片中弧线进行光顺,新叶型通过更新后的中弧线和给定的叶片厚度得到。算例验算结果表明:该方法能够根据设计意图对叶型进行修改,鲁棒性强,收敛速度快,叶片的可变自由度高,不依赖于特定的网格和求解器,具备一定的通用性。

摘要：板式推进剂贮箱的排空性能决定了推进剂的利用率,同时排空过程推进剂质心的变化会影响贮箱乃至卫星质心的稳定,因而是值得关注的.文章提出了一种球形全管理板式贮箱的设计,包含4片导流板、4片小蓄液片和一个中心柱.在中国空间站上开展了贮箱模型的流体输运和排空实验,并建立贮箱的非结构网格模型,开展匹配空间站排空实验的仿真分析,通过实验和仿真的液体流动速度对比验证了网格模型和仿真方法的准确性.基于该网格模型,开展微重力下排空过程仿真、微重力下稳态气泡形貌仿真和机动加速度下排空过程仿真,展现了气泡形貌受板式结构尤其是中心柱的影响在单侧气泡和环形气泡间的转变,发现在排空过程中推进剂质心的跳变,揭示微重力下贮箱形成环形气泡的条件,机动加速度下的排空仿真显示该贮箱模型排空率高达99.95%,验证了该型流体管理装置的排空性能.文章的实验和仿真研究验证该型板式贮箱具有良好的流体管理性能,对于含有中心柱的全管理板式贮箱的流体界面与气液分离性能研究也具有重要的借鉴价值,这些成果和发现对空间流体管理、板式贮箱设计和卫星姿轨控策略的制定具有重要参考意义.

摘要：搭建气体轴承支撑的微型燃气轮机发电机试验装置,试验呈现微型燃气轮机发电机气体轴承-转子系统升速过程典型区域振动特征,并基于试验数据关联分析振动参数与燃气轮机运行参数、气体轴承的关键参数之间的耦合关系,结果表明:①压气机出口压力波动对转子轴向振动影响较大;②微型燃气轮机转子径向振动受点火压力波动、主燃料燃烧压力波动以及压气机出口处压力波动影响较小;③气体轴承支撑的微型燃气轮机轴系在设计与调试时,尤其是对于设计转速在转子弯曲临界转速以上的轴系,应充分考虑支点位置、振型及轴系的刚度与阻尼匹配设计。以上试验现象与结论可作为微型燃气轮机轴系设计与故障诊断分析的依据。