摘要：在工科实验中融合AIGC的技术优势是工科实验教学未来发展的重要方向,研究AIGC赋能的新形态工科实验具有时代紧迫性。AIGC赋能的新形态工科实验呈现技术性实验设计、泛化性实验方案、螺旋式实验过程、思辨性实验创新、瞬时性实验评价的内涵,支持新形态工科实验教学中的实验本体研究,以及能力依赖、生成式实验、复合大脑、在场模式的外延,支持新形态实验教学中的教学特征研究。为适应新质生产力人才培养,研究提出了基于六度循环的新形态工科实验教学路径,覆盖引导、查询、判断、应用、评价与优化共6个实验阶段,探索了融合AIGC的新形态工科实验支持系统框架,从智慧实验导学、精准实验教学、高阶实验探学三个方面讨论了新形态工科实验在典型教学场景中的应用。研究成果为新形态工科实验教学的设计与实施提供了借鉴。

摘要：野外蝙蝠检测对于生态保护和科学研究具有重要意义。针对计算资源有限和复杂野外环境带来的挑战,提出了一种轻量型蝙蝠检测模型(LiteDETR-Bat),旨在实现高效的实时检测。首先为了解决特征映射冗余问题,引入重参数卷积高效层聚合网络(RCELAN)替换传统的ResNet主干网络,采用多分支特征聚合机制,有效降低了计算复杂度和参数量。其次设计了动态采样多尺度特征融合(DS-MFF),该结构集成空洞卷积和动态采样算子,通过扩大感受野并自适应调整采样位置,优化多尺度特征融合,提升多样化特征处理时模型的灵活性和鲁棒性。最后在安徽省野外环境下采集了一个涵盖多种光照条件、视角变化及蝙蝠形态变化的蝙蝠数据集,并进行了模型性能等相关实验。实验结果表明,该LiteDETR-Bat模型不仅能够使参数量降低了46.5%,mAP达到97.2%,同时在准确性和实时性上相比于YOLO系列算法均取得了一定地提升。LiteDETR-Bat模型为野外蝙蝠的监测与保护工作提供了有力的技术支持,展现了其在生态监测和生物多样性保护中的应用潜力。

摘要：日益复杂的在轨任务需求对航天器任务能力提出了更高的要求,细胞机器人具有“同样载荷,多种功能”的特点,能够通过变换自身构型完成在轨组装、抓捕等工作,已逐渐成为未来在轨航天器的研究新热点。面向在轨细胞机器人操作构型性能评价的需求,以细胞机器人在轨组装为背景,基于不同重构工况下的细胞机器人系统动力学参数,建立了组合体构型评价参数的映射关系,构建了关于细胞机器人驱动参数、组合体系统振动参数、组合体轨道参数、拓扑构型重构过程稳定性等设计变量的约束函数,提出了细胞机器人在轨重构构型评价方法。最后,进行了不同构型变化下的动力学仿真,并应用构型评价方法对其进行分析。结果表明,单自由细胞工况二为执行在轨组装任务的最优构型。文章所提评价方法综合考虑了细胞机器人在轨系统动力学参数,可为后续在轨细胞机器人的典型工况构型评价方法提供参考。

摘要：针对空间太阳能电站桁架组装过程中对接机构结构尺寸较大及碰撞力较大等问题,设计了一种基于锥杆对接的柔性捕获锁紧机构。该机构采用弹簧杆替代传统刚性杆以降低接触力,并利用滑槽提高空间利用率与捕获锁紧的同步性。建立机构仿真模型并使用ADAMS分析不同机构参数,研究其在捕获过程中对接触力的影响。结果表明,在极限工况下,通过对相对摩擦系数、对接锥锥角、弹簧杆刚度以及对接速度等参数进行优化,可以有效降低对接过程中的接触力至4.5N,实现低扰动对接。研究结果为空间太阳能电站的在轨组装提供了更大的灵活性,预期在未来的空间任务中发挥重要作用。

摘要：提出产品造型设计方法UFF,此方法结合了用户过程分析、功能论分析,以及模糊逻辑方法.UFF方法把用户过程分析作为设计前期发现、明晰设计问题的工具,通过传统公认的功能论设计思想,把产品的功能目标系统转化为技术、艺术和谐共存的创造性设计方案.鉴于造型设计方案评价的模糊性,最后通过模糊逻辑决策模式采集用户评分对种子设计方案进行评价优选,获得最优方案.从而提供一种可依托的产品开发中的造型设计途径,并以测量设备为例,进行了应用.

摘要：采用分子动力学模拟方法研究了不同晶界对石墨烯拉伸力学特性及断裂行为的影响.定义了表征晶界能量特性的新参量缺陷能,并以此为基础分析了晶界结构的能量特性.探讨了晶界对弹性模量和强度极限等的影响以及强度对晶界能量特性的依赖关系.结果表明:晶界能量特性可以间接反映晶界强度;同时,晶界中缺陷会使实际承载碳键数量小于名义承载碳键数,从而在较大范围内影响弹性模量.分析了不同晶界的断裂过程,发现了裂纹扩展方向的强度依赖性:低强度晶界主要是以碳键直接断裂为主要方式的沿晶断裂,而高强度晶界通常是碳键直接断裂和Stone-Wales翻转过程交替进行下的穿晶断裂.研究结果可为石墨烯器件的设计制造提供理论指导.

摘要：为了利用微尺度热效应的热致飞高控制(TFC)磁头技术实现磁头飞行高度的精确控制,分析了工作状态下TFC滑块在多物理场综合作用下所呈现出来的传热特性及其主要影响因素,考虑了磁头磁盘间超薄气膜的稀薄效应,建立滑块导热、空气轴承表面传热、气膜流动等模型,利用有限元法,对磁头热变形作用机理及热传导特性对滑块动力学特性影响进行了仿真研究,结果表明,建立的传热模型及对雷诺方程的修正适用于求解磁头磁盘界面气膜传热问题和磁头滑块的动力学问题;影响滑块热力学性能的因素主要可以归结为加热器高度、热生成率以及材料的传热系数;空气轴承力及工作表面热变形的双重作用决定了滑块飞行高度的改变.仿真结果为磁头滑块加热器的设计及空气轴承动力学特性分析提供了依据.

摘要：由人口老龄化、严重不愈合骨折等引起的骨缺损,使人们对人工骨替代物的需求急剧增加。支架作为骨缺损的人工骨替代物,在骨组织工程新骨再生中起到至关重要的作用。人体不同组织(硬骨和软骨),甚至是相同组织的不同部位(骨骼的中部和外部)对支架的力学性能、内部微观结构和孔隙率等参数的要求都不尽相同。如何在理想生物材料的基础上,模拟天然骨的性能和结构,设计出具有可控力学性能、结构和渗透率等性能的支架,一直困扰着组织工程研究者。综述了多孔骨支架在设计成型方面近年来国内外代表性的研究工作,重点探究了多孔支架设计方法,阐述了多孔支架在骨组织工程应用中面临的挑战,为深入开展可控多孔支架的研究和应用提供一定的参考。

摘要：根据空间机械臂锁解机构的设计要求提出了五种设计方案,并分析了各设计方案的特点。鉴于星载机构设计方案评价的复杂性,结合星载机构设计的原则,建立了锁解机构设计方案的多层次评价体系。并以专家意见为依据,利用定性分析法确定各因素的评判矩阵;采用层次权重决策分析法确定了锁解机构性能各影响因素的权重系数。根据模糊变换的原理,用加权平均型算子对各方案进行评判,确定了最优设计方案为分立式包带锁解机构,其具有质量轻,耗能低,无污染和运动链短的优点。

摘要：为提高机械产品的设计效率、缩短研发周期,以汽轮机凝汽器圆弧形水室为例,研究采用尺寸驱动的设计方法自动生成相互关联的实体模型和工程图的关键技术.采用数据库作为UG和AutoCAD跨平台联动的接口,数据库内设置临时记录来实现结构参数临时存储的功能,引入链表数据结构解决了零件信息动态存储和调用问题,提出基于已命名基准定位的自动装配方法,给出工程图中参数化图块的开发过程及插入算法,开发出了根据输入数据即时出图的计算机辅助设计软件,提高了产品的设计效率和设计质量.