面向地外行星探测的脉冲中子元素分析仪

以模拟月球的地层为研究对象,设计了一种小型化的高产额中子管,开展了集成化中子-伽玛谱仪研究,建立了元素分析谱库和解谱方法,通过搭建已知元素含量的模拟井和地面测试验证平台,实现了对模拟月球次表层常量元素、稀有元素等元素的定量分析。中子发生器的产额在107~108个/s之间(分别对应脉冲和直流模式),探测时间在分钟量级,可达到5%的精度。该研究工作实现了对行星探测任务的中子-伽玛谱仪轻小型化关键技术的重要突破,提高了探测速度,为在未来深空探测任务中的载荷应用工程化奠定基础。

微机电技术在引信中的应用综述

随着微机电系统(MEMS)技术的发展,以及武器系统对引信目标及干扰的识别能力、目标定位和起爆控制能力、安全控制能力及信息交联能力等军事需求,MEMS技术在引信中应用的优势越来越凸显。MEMS引信不但可以降低成本,还可以耐高冲击等恶劣环境,促使引信微型化、灵巧化和智能化发展。本文分析了MEMS技术在引信中应用特点和必要性,将国外MEMS引信发展按器件级、组件级以及系统级三部分论述,分别对其发展现状进行综述,分析了MEMS技术在引信中的应用趋势,为相关研究提供系统分析与研究的依据。

义齿三维模型构建中海量点云数据模型的精简方法

背景:义齿三维模型的构建始终是义齿计算机辅助设计与制造系统的核心,而构建的三维模型的精度与效率又与对海量的原始点云数据进行精简密切相连。现有的点云精简技术,并不能完全满足义齿处理的特殊要求。目的:针对义齿的原始点云数据进行精简,以便以最少的点,实现最有效的表达。方法:通过三维栅格法对海量的原始离散点云数据进行拓扑重建形成一个个栅格,然后在每个栅格内拟合出平面和二次曲面,并利用弦差法来评定哪些栅格内点需要保留,哪些栅格内点需要继续八叉树剖分,从而保留曲率较大处的点云及其曲率和法向量。结果与结论:结果表明,该算法简单高效,所提出的点云精简算法适用于逆向工程中测量所得的散乱无序的点云数据,能够对大量密集数据进行直接而有效的精简,并且对曲率变化大且含有较多细节特征的区域保留更多的细节信息。提示通过3DSS-STD-Ⅱ型结构光三维扫描仪得到的义齿点云数据在λ=0.7,ε=0.0003mm,时的精简效果最好。

社会需求导向下工程人才培养中存在的问题及对策

为了更好地适应社会需求,工程人才应当具有较高的人文素养和心理素质,具有较强的自主获得知识的能力、工程实践能力和创新能力,具有宽阔的国际视野。但是从现实情况看,我国很多高校的工程人才培养还存在不少问题,需要有针对性地采取一些应对措施。

基于Ad Hoc无线传感网络的三维智能组网优化算法设计研究

Ad Hoc无线传感网络(WSN)是一种无中心、自组织的无线网络。这种动态网络需要通过合适的组网算法生成拓扑结构以提高其稳定性。在多频率分级Ad Hoc网络结构中,簇头负责簇内成员节点之间的通信及簇头之间的通信,因此,如何选择出最合理的节点担任簇头成为分簇算法的关键问题。在现有的组网算法基础上,提出了一种基于三维预测模型的新型分簇组网算法,基于Matlab软件进行了仿真,构建三维网络拓扑结构,通过分簇算法生成分级网络,并对生成网络的簇头数及分簇平衡度进行分析。仿真结果验证了新型分簇组网算法的可行性,通过算法生成的分簇结构稳定。

微装配技术在微机电引信中的应用综述

随着微机电(MEMS)引信研究的深入以及实用化迫切要求,MEMS引信微装配技术成为MEMS引信发展的瓶颈。自动微装配可以提高MEMS引信的生产效率,降低生产成本,保证MEMS引信的可靠性及安全性,介绍微装配技术在MEMS引信中的必要性,着重综述了微装配技术及MEMS引信的微装配技术的基本原理和发展现状,结合发展现状分析了MEMS引信微装配技术发展趋势。

基于失效机理的引信微结构可靠性分析方法

针对引信微结构设计分析中仍缺乏有效的可靠性评估方法的问题,结合结构可靠度计算原理,给出基于失效机理的引信微结构可靠性分析方法。该方法以微结构失效模式和失效机理分析为基础,建立表征微结构失效的数学模型,并以此为基础,进行微结构可靠性模型建立,以及可靠度和灵敏度的量化分析。同时,针对可靠度分析程序对CAE软件的调用需求,提出了通用的可靠性分析程序对CAE软件的集成模式,并以ANSYS为例给出了相应的可靠性分析流程。最后,以MEMS安全系统用微弹簧的可靠性分析为例,证明该方法在量化评估微结构可靠性水平方面的可行性和实用性。

瞬时大电流下微机电引信硅通孔封装的失效机理与实验研究

随着引信向微型化、智能化、灵巧化发展,对引信采用三维封装是实现其小型化最为前景的技术。硅通孔(TSV)是三维封装的关键技术,广泛应用在微机电系统(MEMS)的集成中,具有封装尺寸小和能量消耗低的优点。研究了一种应用于MEMS引信的TSV三维封装技术,该MEMS引信的工作模式要求TSV在引信起爆控制时的瞬时大电流冲击下,电阻改变量在规定允许的范围内。利用有限元分析软件计算TSV在瞬时大电流下的升温曲线,并进行分组实验,对TSV分别施加40 V、330μF电容放电条件,10 V、330μF电容放电条件和4 V、100μF电容放电条件。通过对比仿真结果与实验结果,得到TSV的潜在的失效模式和其承载瞬时大电流的能力。通过上述结论分析得出在10 V、330μF电容放电条件和4 V、100μF电容放电条件下,TSV封装技术可以满足MEMS引信的正常工作。

防雷车抗爆性能仿真方法

针对防雷车设计以经验为主、设计相对复杂和成本高的问题,提出了爆炸冲击载荷下防雷车抗爆性能的仿真方法.该方法采用LS-DYNA软件对8kg TNT当量爆炸冲击载荷下防雷车的抗爆性能进行了数值仿真研究,得到了材料、V型底盘结构尺寸和分动器保护罩距地高度与防雷车在爆炸冲击载荷下的应力和有效塑性应变的关系.仿真结果表明,在爆炸冲击载荷下,V型底盘和分动器保护罩为主要的承力部件,在保证经济性和安全性的前提下,V型底盘和分动器保护罩的最优材料为Q690E系列钢板,最优厚度分别为9mm和15mm,V型底盘的最佳泄爆角度为140°,在保证防雷车机动性和稳定性的前提下分动器保护罩距地高度越高防雷车的抗爆性能越好.

防雷车的相似性设计及验证

针对防雷车设计中周期长以及成本高的问题,提出了将相似性理论应用到防雷车设计中的理念.以实验室设计的一款防雷车为原型,设计制作了原车模型1/10大小的缩比车模型.根据相似性理论,可推导出防雷车原模型和缩比模型在相同位置的爆压相同以及加速度是1:10的关系,并通过仿真和试验进行验证.在不同当量爆轰型地雷的爆轰场下对原模型与缩比模型车体进行仿真分析,以及缩比模型的试验研究.仿真结果表明:缩比车模型和原车模型最大应力大小和出现的位置基本相同,监测点处加速度曲线吻合度较好;试验结果表明:与仿真相同的监测点处,试验加速度曲线与仿真加速度曲线匹配性较好.综上,相似性理论可应用到防雷车的设计中.