摘要：介电弹性体驱动器(Dielectric Elastomer Actuator, DEA)具有可与自然肌肉相媲美的优异驱动特性,近些年成为了柔性驱动领域的研究热点之一.鉴于单层DEA存在输出力小、易失稳、结构刚度低,需要预拉伸维持的问题,叠层式介电弹性体驱动器(Multi-Layered Dielectric Elastomer Actuator, MDEA)应运而生.本文归纳了现有的MDEA材料的特性,总结了叠层结构的设计与制备方法,并对其性能进行了比较和分析;介绍了多种适用于MDEA的柔性电极以及对应图案化制备方法;最后对MDEA在柔性器件以及机器人驱动中的应用进行介绍.随着技术的发展,高性能的MDEA势必成为人工肌肉的重要组成部分,并将支撑软体机器人领域的进一步发展.

摘要：材料动态拉伸力学性能测试中,动态拉伸试样的几何尺寸对测试结果的准确性与有效性有着较大影响。为对动态拉伸试样的结构进行优化设计,以使其在动态拉伸过程中更好地满足一维应力与变形均匀等基本假设。首先,建立了量化的试样测量准确度指标,即应力平衡达到时间、变形均匀度、非轴向应力相对水平、过渡段相对变形。然后,对试样结构参数进行正交试验设计,通过数值模拟的方法得到了关于试样尺寸与测量准确度指标的正交试验数据库,并对正交试验数据库进行多目标正交试验矩阵分析,得到了试样结构参数对各测量准确度指标影响的主次顺序和规律。最后,以正交试验数据库为训练集,采用人工神经网络(artificial neural network,ANN)协同遗传算法(genetic algorithm,GA)的全局寻优方法对试样的结构尺寸进行优化设计,得到了试样的最优结构尺寸,并对最优尺寸的有效性进行了验证。结果表明,优化后的试样结构在材料动态拉伸力学性能测试精度上的表现明显得以提升。因此,采用ANN-GA协同优化的方法对动态拉伸试样的结构进行优化具有可行性和有效性。

摘要：借鉴有阻尼达芬方程、圆柱形橡胶隔振器的静刚度和冲击刚度经验公式,建立了预测半正弦波形发生器冲击波形的非线性动力学模型。该模型综合考虑了半正弦波形发生器的尺寸、硬非线性、阻尼、冲击初速度等复杂因素。结合冲击试验机和龙格库塔方法,给出了半正弦波形发生器冲击波形的测量和计算方法。以预测波形和实测波形的确定系数最小为优化目标,采用量子遗传算法对模型中的相关参数进行反辨识,同时也验证了该非线性模型针对半正弦波形发生器在冲击激励下的动力学行为的极限描述能力。结果表明,所建立的模型精度较高,其中峰值和脉宽误差均在5%以下,波形拟合误差小于15%。该模型及参数反辨识方法有助于精确地设计半正弦波形发生器。

摘要：在基于IP路由交换的卫星网络中,由于受宇航级器件能力限制,大规模路由协议的处理往往成为制约网络规模的瓶颈。针对这一问题,在分析IP网络中协议数据包特点的基础上,设计了一种星地协同的路由协议处理架构方案。方案设计了新的IP路由处理架构和业务流程,增加了IP数据包的星地协同处理机制,在少量改动现有载荷设计的前提下实现对IP包的识别与分类,通过专用星地链路实现将路由协议数据包发送到地面处理。测试结果表明,相比传统处理方案,星地协同的路由协议处理架构方案当路由条目数相同时,在路由收敛时间上可体现出巨大优势;当收敛时间相同时,收敛的路由条目数极大提高。该方案突破了目前卫星IP网络的规模瓶颈,极大提升了网络规模的上限,在大规模星地协同组网、一体化网络架构中具有较高应用价值。

摘要：目前大量的在轨立方星服役结束后会成为长期滞留的空间碎片,影响空间环境安全,因此亟需发展适用于立方星的快速离轨技术。研究表明,空气阻力帆技术适用于辅助近地轨道的立方星离轨,其主要通过展开一面积较大的帆膜,从而增大立方星所受的稀薄大气阻力来加速立方星的离轨。文章对用于立方星辅助离轨的可展开空气阻力帆技术的国内外研究现状、结构设计中的关键技术以及有关空间环境效应模拟试验分别进行阐述分析,并提出未来发展方向。

摘要：针对追踪航天器接近非合作目标任务中的相对位置控制问题,提出了一种基于线性二次型追逃博弈的控制方法。首先,将非合作目标接近问题转化为二人追逃博弈问题,并设计了二次型目标函数。其次,结合相对运动模型,建立了线性二次型追逃博弈模型。为得到纳什均衡策略,将HJ方程转化为代数黎卡提方程,并给出了李雅普诺夫迭代法对其求解。最后,对博弈控制方法的有效性进行仿真验证,结果表明,该方法能够在非合作目标机动时实现轨道接近控制。

摘要：有机涂层会在磨损、碾压力学因素和腐蚀环境因素的耦合作用下发生破坏。因此,研究磨损、碾压破坏对金属-涂层体系失效过程的影响有重大意义。本文分别针对磨损、碾压力学因素设计了2种金属-涂层体系失效周期性加速试验方法,在实验室加速条件下研究其失效过程。通过电化学阻抗谱测试和微观形貌观察分析失效机理,研究了磨损、碾压力学因素对涂层失效过程的影响。结果表明:磨损对涂层产生的主要影响是使涂层逐渐损失厚度,降低阻隔能力,加快涂层失效速度;反复的碾压和浸泡耦合作用则可造成涂层完整性受损,腐蚀介质大量接触基底金属从而使涂层迅速失效。

摘要：设计了适用于航空直流接触器的电寿命试验平台,并建立了电寿命预测模型。研究时选用释放时间、释放电压作为特征参数,试验数据利用小波分析的方法进行了去噪处理,分别基于BP神经网络建立了单参数和双参数的预测模型,并验证了预测效果。试验结果表明:预测模型具有良好的预测效果。所做研究是对航空直流接触器寿命预测工作进行的初步探索,同时也可以为部队航空直流接触器的维护工作提供一些参考,从而提高飞机电气系统的可靠性,保障飞行任务的顺利实施。

摘要：接触器是飞机电气系统中最基础的控制元器件之一,近年来海军航空兵飞机接触器故障频发,甚至发生过多起因接触器故障引发的重大飞行安全事故。开展接触器性能检测工作,研究退化规律和维护对策等意义重大,对于提高飞机系统的可靠性具有支撑作用。介绍了接触器在飞机上的实际使用条件和国军标检测方法之间的差异,分析了接触器机上的使用环境,设计了接触器检测试验条件及检测电路,并在自然环境下进行了试验,提出了能够指导部队接触器使用和维护的建议。

摘要：近30年来,声学超构材料领域的理论与技术不断成熟与完善。以增材制造技术、飞秒激光加工等为代表的各种先进制造技术的发展,为复杂的声学超构材料的数字化设计制造奠定了基础,极大地推动了这类材料的实用化进程。这些发展吸引了学术界和产业界对声学超构材料的极大关注,因此,研讨声学超构材料领域的一些基本术语和概念,以方便学术界、研究机构和企业界之间的交流、沟通和讨论是十分必要的。从基础研究的科学概念出发,探讨了声学超构材料的定义、分类及其标准、研究手段与应用方向等有关声学超构材料的名词与术语,希望能够为建立声学超构材料有关技术标准提供一些有益的建议,供有兴趣的专家参考。