摘要：在高熵合金中添加适量的Al,Cu原子可以显著提升合金的力学性能,但是关于Al,Cu原子对高熵合金耐腐蚀性能的研究报道较少。为揭示Al,Cu原子对高熵合金腐蚀行为的影响规律,本工作以具有优异力学性能的FeCoNi基中熵合金为研究对象,通过高熵合金成分设计经验公式设计了FCC单相Fe_(25)Co_(25)Ni_(25)Al_(10)Cu_(15)(Al10Cu15)合金以及BCC+FCC双相Fe_(25)Co_(25)Ni_(25)Al_(15)Cu_(10)(Al15Cu10)和Fe_(25)Co_(25)Ni_(25)Al_(20)Cu_(5)(Al20Cu5)合金。XRD物相分析表明,随着Al含量的增加,FCC相占比逐渐降低,BCC占比逐渐提高,与理论计算结果一致。SEM微观组织和EDS分析表明,增加Al的添加量,减少Cu的添加量,晶粒的形貌由树枝晶(Al10Cu15,Al15Cu10)转变为等轴晶(Al20Cu5),枝晶间相的成分也会发生显著变化。Al10Cu15枝晶间的组织为富Cu的FCC相,Al15Cu10枝晶间的组织为富Al,Ni,Cu的BCC相,Al20Cu5晶界的组织为富Fe,Co的FCC相。动电位极化(potentiodynamic polarization,PDP)实验表明,Al含量较高的合金为两相结构,在长周期浸泡过程中容易发生电偶腐蚀,钝化膜的完整性易遭到破坏,导致合金的耐腐蚀性较差。电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS)测试表明,随着浸泡时间的延长,Al添加量较高的合金反应电阻会出现显著的下降,与PDP分析结果一致。室温静态浸泡实验表明,与Al10Cu15合金相比,Al15Cu10与Al20Cu5合金在长时间的浸泡下,更容易发生电偶腐蚀。由此可得,过量添加Al原子诱发的第二相,会显著恶化材料的耐腐蚀性能。保证合金组织成分的均匀性,是提升材料耐腐蚀性能的有效手段。

摘要：[研究目的]场景驱动创新是引领产业结构升级的关键路径,如何基于不同场景识别前沿技术成为推动新质生产力发展的重要议题。[研究方法]提出了一种面向应用场景的前沿技术识别方法。首先以专利、论文为数据源,基于前瞻性、先导性、探索性、颠覆性指标体系初步筛选前沿技术主题;其次以科技报告为数据源,基于技术-关系-技术(Technology-Relationship-Technology,TRT)结构的语义分析,分析技术应用场景;最后,构建专利、论文数据与科技报告的相似性矩阵,建立技术与场景识别结果的关联,据此进一步筛选前沿技术主题,并结合专家知识,识别出面向应用场景的前沿技术主题,提供了场景驱动实践探索的新方法。[研究结果/结论]以无人机目标识别与跟踪领域为例进行实证研究,在面向情报、监视与侦察(Intelligence,Surveillance,and Reconnaissance,ISR)、物资运输、医疗补给等14个应用场景的前沿技术识别结果显示,目标识别与跟踪算法设计、视觉系统与图像处理技术、任务规划技术、无线通信技术4项技术为该领域的前沿技术,验证了该识别方法的可行性与有效性。

摘要：高熵非晶合金结合了传统非晶合金的结构无序性与高熵合金的化学无序性,具有良好的热稳定性、磁学性能、耐腐蚀性以及生物相容性等,因此成为近年来的研究热点之一。本文首先介绍了高熵非晶合金的概念与起源,随后对其成分体系、制备方式以及各种性能做出总结,从材料体系与制备方式两方面分析了高熵非晶合金形成非晶结构的原因,并解析了高熵非晶合金具有良好力学性能、热稳定性以及耐腐蚀性的机理,最后展望了采用材料计算实现高通量的材料设计,重点探究材料的组合性能、涂层等新的制备方式,并且指出解决基础理论问题是促进该材料发展的重要前提。

摘要：在构建无人机辅助车联网过程中,为解决无人机有限的能量与计算能力导致现有的平铺式逐个服务点的覆盖策略效率较低的问题,基于无人机的可视距通信和快速移动的特点,提出一种并行的计算任务传输与处理优化策略。无人机在获得计算任务后直接飞往下一个服务点,在飞行的过程中同时进行任务处理,无人机的飞行轨迹和任务调度策略被联合优化。设计了一种双层优化求解算法,重点考虑了待处理任务的优先级。仿真结果表明:并行任务传输与处理优化策略在无人机的服务能效和任务处理效率上优于传统的平铺式无人机覆盖策略,更加适合智能交通系统的应用需求。

摘要：锂离子电池已成为当前应用最广泛的储能器件,能量密度、功率密度是评价其性能的两个重要参数。然而,高能量密度与高功率密度存在矛盾,有着“此消彼长”的现象。发展高能量密度和高功率密度兼顾型锂离子电池(简称双高型锂离子电池)对于进一步满足高效能、现代化装备(如特种装备、电动无人机等)具有重要意义。关键新材料是决定双高型锂离子电池性能的基本和核心因素,电池性能的跃升需要从储能机制、新材料制备技术出发。本文首先介绍了双高型锂离子电池的定义及关键性能指标,随后综述了双高型锂离子电池关键正极、负极材料及其改性策略等方面的研究进展,以及不同类型的电解质对锂离子电池性能的影响,并对双高型锂离子电池的设计和研发进行了讨论,总结了研究现状、面临的挑战和未来发展趋势,为下一代双高型锂离子电池的设计开发提供了新思路。

摘要：高精度、高分辨率的海洋扰动重力梯度基准图是将水下扰动重力梯度辅助惯性导航付诸于实践的关键技术之一，可依据边值问题理论，基于移去-恢复技术计算求得。基于传统串行算法存在计算效率低、耗时长等问题，为满足大范围乃至全球海洋扰动重力梯度基准图的快速构建需求，利用中央处理器（central processing unit, CPU）与图形处理器（graph processing unit, GPU）混合并行（CPU+GPU）编程平台，设计了一种高效的混合并行计算方案。首先，利用数组收缩膨胀方法，有效解决了CPU进行勒让德函数递推计算过程中内存读写冲突问题；然后，引入Hilbert空间填充曲线，将二维格网重力异常数据降维成为具有高度聚簇性的一维数组，通过其在GPU显存中的快速索引，实现了Stokes积分的高效计算。在CPU型号为Intel Xeon（R） Gold 6130、GPU型号为Tesla V100的计算机上进行实验，利用该混合并行方案计算6°×6°范围、1′分辨率的全张量海洋扰动重力梯度基准图仅需15.84 s，而传统串行方法需要35 min以上；计算2°×2°范围、30″分辨率基准图仅需22.7 s，串行方法则需要52 min；计算2°×2°范围、10″分辨率基准图需要26.7 min，串行方法则需要两天以上。在保证并行计算绝对误差小于等于1×10-6E、Txx+Tyy+Tzz绝对值的最大值小于0.1 E、均方根误差小于0.01 E的前提下，实现了全球全张量海洋扰动重力梯度基准图模型的快速构建。

摘要：当前,低轨星群正在落地实施,边缘计算技术与低轨星群的结合已经成为航天技术重要的发展方向。本文从提升低轨星群在轨处理多种人工智能(AI)任务能力的角度出发,提出了在轨边缘微云的概念,即由多颗物理空间临近或通信拓扑相连的卫星组网,实现多星协同计算。基于AI任务差异化的服务需求,进一步研究了支持在轨边缘微云的AI服务配置,分析了在轨边缘微云的两种服务模式,设计了其基本架构和服务流程,提出了基于图神经网络的新型网络切片策略,以满足各种在轨AI服务质量(QoS)要求。最后,利用Walker星座对在轨边缘微云建立、云边迁移、边边迁移任务、网络切片优化进行了仿真验证。实验结果证明本文提出基于在轨边缘微云的网络切片算法的时延精度综合性能指标比传统算法提升约15%。

摘要：针对传统卫星总体和控制串行设计过程低效、设计性能受限、设计方案冗余等问题,提出了一种卫星总体与姿态控制一体化优化设计方法。在轨道、结构、电源、推进等多学科耦合的传统总体设计模型基础上,将面向应用任务过程的卫星姿态控制仿真嵌入卫星多学科分析过程中,实现卫星总体方案与姿态控制的耦合精确分析和整体任务效能的综合评估,在此基础上进一步实现总体和控制的一体优化。最后,以某对地观测敏捷卫星为对象开展方法应用研究,优化结果表明所提方法获得了比传统设计方法目标函数性能更优、冗余度更低的设计方案,验证了卫星总体与姿态控制一体化优化设计方法的可行性和有效性。

摘要：近年来,连续纤维增强聚合物复合材料的相关研究已成为材料领域的关注热点,相比于金属、陶瓷等结构材料,其具有更高的设计性、比强度、断裂韧性、疲劳寿命和耐腐蚀特性,在航空航天、轨道交通、风电能源、机械工业等领域具有广阔的应用前景。连续纤维增强聚合物复合材料与增材制造技术的有机结合对于高端装备的轻量化、结构功能一体化制造具有重要意义。本文针对连续纤维复材增材制造过程中的挤出与浸渍方式、打印温度、辅助工艺、打印速度、打印间距、几何构建方式等工艺研究的国内外最新进展情况进行了全面的综述,着重论述了各工艺参数对成形件性能的影响,并对目前面临的挑战和未来发展进行展望。

摘要：针对微小卫星集群执行空间非合作目标操控等任务时对单星自身姿态的确定与快速控制问题,本文提出了一种容差估计与快速精细控制方法.该容差估计方法设计了一种鲁棒性强的中心误差熵稀疏高斯埃尔米特求积滤波器,实现了厚尾非高斯测量噪声作用下的姿态高精度估计.此外,该方法基于一种新的预定时间姿态跟踪精细控制器设计而成,在预定时间内精确估计并精细补偿了姿态动力学模型误差,并在执行器控制能力受限条件下实现了对高动态强时变姿态轨迹的预定时间跟踪控制,率先同时解决了执行器能力受限与姿态预定时间控制问题.将该方法应用于某型微小卫星姿态控制系统设计,仿真结果表明该方法能显著地提高姿态估计精度与姿态跟踪控制速率.