摘要：为解决微流体连续输送过程中存在的流动脉冲、精度低等问题,研制一种基于微流控技术的片上蠕动微泵。该微泵由微流控芯片和电机驱动系统组成,利用驱动系统中的滚子轴承连续挤压微流控芯片中的微流道,以实现微流体的精确泵送。为研究微泵的流量特性,设计具有气腔稳流功能的微流道,采用光固化3D打印技术与模塑法制作微流控芯片样件;开发电机驱动系统,测试微泵在不同电机转速下的平均流量、总流量和瞬时流量,并将其流量特性与商业蠕动泵的流量特性进行对比。研究结果表明:随着电机转速增加,微泵的平均流量逐渐增大,瞬时流量误差逐渐减小;当电机转速大于60 r/min时,瞬时流量误差可控制在5%以内,其流量精度显著高于商业蠕动泵的流量精度;片上蠕动微泵可有效抑制微流体脉冲,提升微流体控制精度,在精密微流体输送中具有广阔的工程应用前景。

摘要：磷烯作为一种与石墨烯类似的新型单元素二维原子晶体材料,受到科研人员的广泛关注。但是,当前磷烯研究领域的研究发展动态仍缺少综述文献整体性和系统性概括。本文采用文献计量学方法和关键词共线网络方法对磷烯进行了较为完整的调研分析。以Web of Science为数据来源,利用VOSviewer软件和CiteSpace软件设计实验进行关联性分析和聚类分析,对2014年1月1日到2023年4月30日十年间磷烯有关领域文献进行定量评估,比较了近年来发文量、发行趋势、研究国家/机构等数据的变化,绘制了关键词共现网络图。主要结果如下:(1)推测磷烯的研究停留在平稳研究阶段;(2)磷烯的相关研究以磷烯的性质和结构为主;(3)未来磷烯领域可能的研究方向为在性质和结构上继续探索磷烯材料界面的物理、化学特性,将其与其他二维材料进行比较分析;在应用上扩大磷烯材料的功能性应用并逐渐实现其商业化应用。

摘要：针对存在阵风干扰及未建模特性下的四旋翼飞行器轨迹跟踪控制,基于非线性滑模控制技术,结合条件积分思想及Lyapunov稳定性理论设计了一种位姿双环条件积分滑模控制器。在获得四旋翼非线性动力学模型后对其进行线性化,简化被控对象数学模型,提高控制器设计效率。利用条件积分滑模控制律设计了位置环和姿态环的轨迹跟踪控制器,实现了控制系统的全局渐近稳定。通过仿真算例验证了所设计控制器的有效性,结果表明:与其他控制器相比,所设计的控制器具有较高的控制精度、较强的抗干扰性及鲁棒性,可有效抑制系统振动、消除静态误差,并实现四旋翼飞行器的高性能轨迹跟踪。

摘要：为了使虚拟会展产品信息知识中的工程设计和工业设计2个不同设计领域知识具有统一的设计认知描述,在传统FES和FBS设计认知模型基础上进行了扩展,建立了全面和统一的UEFBS设计认知模型.通过引入本体理论和技术,对虚拟会展领域产品信息知识中的概念、术语及其相互关系进行了提取和规范化描述,建立了虚拟会展领域产品信息知识本体模型,并结合加湿器实例进行具体表述.结果表明,建立在2种领域知识统一设计认知模型基础上的虚拟会展领域产品信息更加符合人的设计认知习惯,形式化的加湿器产品信息本体模型概念明确、组织清晰、表达规范,有利于虚拟会展用户全面、准确地了解和共享加湿器产品的设计信息知识.

摘要：随着硬盘的磁密度越来越高,数据存取速度越来越快,要求硬盘的驱动速度更快,寻道精度更高。在这种苛刻的工作条件下,即使是微小的机械振动也会产生数据的读写错误。为了提高其动态响应特性,重点研究采用基于动态柔度的拓扑方法进行硬盘驱动臂的拓扑形态设计,包括硬盘驱动臂拓扑设计的建模、灵敏度分析、拓扑优化的过程以及对优化结果的分析。通过研究,得到几种新的硬盘驱动臂的结构拓扑形态,发现它们与静态拓扑和基于频率的拓扑设计结果具有一定的局部相似性,这表明基于动态响应的拓扑设计具有更好的综合性能。文中提出的方法为进一步改善HDD(hard disk drive)驱动臂的动态性能提供一种新的途径。

摘要：为解决传统血液处理方法如离心和过滤等存在处理时间、分离纯度、堵塞性等方面限制的问题,设计一种高通量惯性微流控芯片,该芯片由阶梯型螺旋流道组成,可用于高浓度血浆分离.首先,采用COMSOL Multiphysics软件的层流和粒子追踪模块仿真研究阶梯型螺旋流道中粒子的聚焦特性.然后,通过实验研究了不同流量下聚苯乙烯粒子在流道中的惯性聚焦行为.最后,基于粒子聚焦实验结果,选择了一种优化结构的阶梯型螺旋流道,以用于不同浓度血液中血浆的分离应用.实验发现,在最优流量1.5 mL/min时,血细胞容积为0.9%和2.25%的血样中血细胞移除率分别达到(99.72±0.13)%和(99.44±0.17)%.当血细胞容积高达4.5%和9.0%时,该阶梯型螺旋流道仍然具有(97.02±0.56)%和(92.92±1.53)%的血细胞移除率.实验结果表明,阶梯型螺旋流道可以从高浓度血样中高效分离血浆.

摘要：目的以计算机智能生成的方法提取具有华夏民族普遍认知的廿四节气抽象色彩,并展开设计应用的探索。方法抽象色彩是人类对宇宙、自然及文化等认知获得的视觉经验,通过下意识的联想思维表现出来的深层印象。以廿四节气为对象,运用Word2vec大数据语义分析工具,挖掘出代表廿四节气深层印象的联想词汇;其次,以代表廿四节气深层印象的联想词汇为基础抓取廿四节气意象的图片,根据廿四节气意象图片,采用K-Means算法提取出代表廿四节气深层印象的抽象色彩,构建代表廿四节气深层印象的抽象色彩库。结果利用Processing程序对代表廿四节气深层印象的抽象色彩进行智能化的批量生成,并将智能生成的代表廿四节气深层印象的抽象色彩应用于包装设计。结论问卷调查结果表明计算机智能生成的抽象色彩能符合大多数人对节气的印象。以华夏民族普遍认知的廿四节气抽象色彩展开计算机智能生成的设计研究在未来具有广泛的应用价值。

摘要：针对复杂信息界面的信息疏漏、误判等出错问题,从视觉局限角度展开视觉搜索实验研究.实验采用某航战雷达执行任务界面的模拟环境,提取视觉局限的主要相关因素,以信息物视野位置、间距、数量为3个变量,进行了敌、友机及不明物的目标搜索的视觉局限实验设计.实验结果表明,态势界面中的目标搜索间距不宜太大,当目标间距为48和96 mm时,对视觉搜索反应耗时长,易疏漏、误判;随着间距增加,不同视野位置信息的视觉搜索出错率呈线性增大,而反应时呈倒V形变化;相对上视野,周围视野呈现目标数量为6时出错率高,最容易产生疏漏.因此,在雷达态势界面中产生疏漏、误判等的出错与信息物的视野位置和间距具有内在关联性,不同因素变化使出错率和反应时数据呈现不同趋势.

摘要：流态固化淤泥可用于基坑肥槽、道路路基等浇筑工程,其流动性是保障施工质量的重要因素,但不同液限新拌固化淤泥流动性缺乏系统研究,开展相关研究具有重要实践意义。通过对6种不同液限(w_(L)=27.2%~62.0%)淤泥与固化淤泥开展流动度与黏滞性试验,揭示了固化材料掺量、含水率、液限三因素对淤泥和新拌流态固化淤泥流体流变特性的影响规律,并建立了流动度和黏滞剪切力的计算方法。研究表明:固化材料的掺入使新拌固化淤泥流动性下降明显,但掺入量超过5%后,降低幅度减缓,超过10%后,流动度基本保持不变;初始含水率越大,新拌固化淤泥流动性越好;含水率在w_(L)附近时,固化淤泥流动度变化较小,超出w_(L)一定倍数后,其流动度才明显增大,且w_(L)越小,该数值越大,当含水率超过一定限值后,流动度增速减缓,该限值与土体w_(L)呈正相关关系。在此基础之上,提出了淤泥和新拌淤泥固化土流动程度与淤泥w_(L)间的幂函数关系,建立了不同w_(L)新拌固化淤泥剪切力双曲计算模型。成果可为新拌固化淤泥的设计和施工提供参考。

摘要：数字化交互界面中的信息呈现方式对操作员信息特征搜索的任务执行效率起着至关重要的作用.文中以信息特征及呈现方式作为变量,展开视觉搜索实验.首先提出搜索不同复杂程度的信息单元、不同形态特征对凝视/扫视及瞳孔幅度呈规律性变化等3个假设,并以核电安注系统为例进行实验设计;其次通过眼动实验数据记录的凝视/扫视时间及路径指标、瞳孔直径进行比较,并讨论信息复杂程度与瞳孔幅度变化、凝视时间与瞳孔幅度的一致性效应.实验结果表明,图标形态和信息呈现方式对视觉搜索均具有显著性影响,凝视/扫视时间及路径能够反映图标形态的复杂程度及信息呈现的难易程度;瞳孔变化幅度与凝视/扫视指标相同,也可作为视觉认知绩效的灵敏指标,单一图标-形态组B到信息块形态组A呈线性递增趋势,具有一致性效应.该结论揭示了信息特征搜索的影响因素,瞳孔幅度变化与凝视/扫视指标的一致性效应可作为信息呈现方式的重要指标应用于未来界面优化设计中.