可延展压电薄膜基底结构界面脱粘的预测与调控

调控薄膜基底结构的表面不稳定性已被成功应用于制备可延展的新型电子设备中。然而,该类电子器件在工作中需要承受外部载荷作用,致使薄膜-基底结构界面处残余应力集中,容易诱发薄膜电子器件与基底脱粘与分层。该文将从理论分析和数值仿真角度,研究压电薄膜在柔性基底表面上的失稳特性。由于压电薄膜变形具有大位移小应变的特点,该文基于非线性Euler-Bernoulli梁理论与能量最小化原理,建立压电薄膜基底结构无屈曲、褶皱、局部屈曲及全脱层屈曲模式的理论分析模型;从能量角度定量分析了薄膜-基底结构4种模式相互演变的临界条件;通过数值仿真,验证了该文解析结的有效性,定量、定性的讨论了薄膜基底结构的材料、几何参数对4种模式演变的影响。研究结果表明:改变基底弹性模量、预应变、物理场强度和界面粘附系数能够调控压电薄膜基底结构的屈曲模式;通过调控温度变化量和电压的方式,能够实现对压电薄膜基底结构的失稳特性精细化调控。该文的研究结果将为提升薄膜基底型的电子器件的稳定性及优化设计提供理论支持。

飞行器智能蒙皮异质多层电路制造技术进展

智能蒙皮在飞行器承载结构蒙皮表面集成异质多功能电路系统,是实现未来变体飞行器“Fly-by-Feel”的使能技术。飞行器智能蒙皮涉及多功能分布式传感系统、共形天线、频率选择表面、防/除冰等功能模块,这提升了飞行器态势感知能力并促进其结构向轻量化发展,其技术关键在于复杂3D结构表面异质多层电路的成型制造。针对智能蒙皮多功能电路制造难题,本文对不同种类曲面功能单元制造中的难点进行详细分析,并对比阐述适用于不同类型结构的制造技术,包括共形打印、通孔互联、曲面贴装、薄膜制备等。最后总结和展望了智能蒙皮异质多层电路制造技术面临的挑战和潜在解决方案,为下一代飞行器智能蒙皮制造技术的突破提供有益的参考。

基于集合变换Kalman滤波的流场高效重构

湍流场的准确估计在航空航天领域具有重要意义,现有的获取手段在分辨率或者准确性方面是不足的。实验测量准确却往往测点数量有限,数值计算能获得全场数据,但精度却难以保障。数据同化方法融合了实验观测和数值模拟,是进行流场重构的有效工具。探索了基于集合变换Kalman滤波(ensemble transform Kalman filter,ETKF)的数据同化方法在空间流场重构方面的有效性,并讨论了不同迭代更新模式的重构精度和计算效率,即状态变量基于湍流模型更新的ETKF-M和基于流场数据更新的ETKF-D。以ONERA M6机翼作为数值算例,结合风洞实验翼型表面271测压孔的压力测量数据进行算法实验,结果表明ETKF方法的不同迭代模式均有效修正了湍流模型的预测,并且ETKF-D相对于ETKF-M提升了83%的计算效率。此外,选取两组不同位置的1/4实验测点进行同化实验,得到不同精度的结果,这表明重构的精度与同化测点的位置和数量密切相关。

基于数据同化的气动压力稀疏重构方法

风洞实验中获取模型高精度压力分布至关重要,但现有测量方法仍然存在一些缺陷。为获得风洞模型的全域压力分布,本文通过集合变换卡尔曼滤波(ETKF)对风洞实验的稀疏实测数据和数值计算数据进行同化,实现了基于模型物面有限测点的全空间流场高精度重构。分别使用二维翼型RAE 2822和NACA 0012进行实验验证,RAE 2822的压力稀疏重构结果比线性理论修正更加接近实测结果,此效果在激波位置体现得尤其明显,压力系数的预测误差降低了约3%,使用ETKF修正后的迎角及马赫数集合均值计算得到的机翼升力系数和力矩系数与实验值的误差均小于1%;NACA 0012实验面向风洞测量的全场感知应用,探讨了基于少量测点进行压力重构的可行性。实验结果表明:采用机翼物面6个测点重构的压力系数,相对误差可达2.42%,且同化效果与数据点位置密切相关。

多体动力学的几何积分方法研究进展

动力系统的几何积分研究是近20年来工程计算领域非常活跃的方向.多体动力学方程(微分方程,微分代数方程)是一类典型的动力系统,将其从Lagrange体系向Hamilton系统过渡,目的在于从欧氏几何过渡到辛几何形态,将对偶变量引入到力学研究中,然后利用辛几何的数学框架对多体系统动力学方程进行数值计算,可以预知多体动力学系统的一些定性信息,并在数值离散时能保持这些定性性质特征,尤其在表示关键的物理意义时需要强调保持这些几何性质.简要介绍多体系统(无约束多刚体系统、完整约束多刚体系统和柔性多体系统)的Hamilton正则方程的建立和几何积分方法的构造,着重介绍了在多体动力学计算中非常有应用前景的高阶辛算法(合成辛算法、分裂合成辛算法和辛精细积分法)、多辛算法,以及广义Hamilton系统与Lie群积分方法等计算几何力学方法,并对Lie群积分的投影方法、流形局部坐标法等方法进行了阐述.

基于神经网络混合建模的结构振动滑模控制

将神经网络和标称系统混合建模方法引入到离散滑模控制当中,得到神经网络滑模控制,然后对结构振动进行控制,振动结构为具有不确定性参数的柔性附件,并受到随机外扰作用。离散滑模控制的滑模面是以标称系统为基础,由最优二次型价值函数求解黎卡提方程确定。利用标称模型和神经网络混合建模方法来减小系统的不确定性,达到提高滑模控制在实际控制系统中的控制效果。其中利用前馈神经网络来对不确定部分进行建模。最后通过对滑模控制和神经网络滑模控制进行仿真,结果表明,本文所提出的神经网络滑模控制对具有不确定性参数和随机外扰的柔性结构系统振动的控制效果要优于滑模控制。

考虑大变形的刚-柔耦合旋转智能结构动力学分析

基于Hamilton原理对带端部质量的刚柔耦合旋转智能结构建立了耦合的非线性动力学模型.根据一阶近似耦合(FOAC)模型理论,通过有限元方法,得到了系统的有限维模型.模型中考虑了轴向、横向位移和转动角度的非线性几何效应,以及压电材料和结构的大变形及离心刚化效应.在有限元模型的基础上,建立了3种实际系统模型方程,分别是无压电层的结构,有压电层开环状态和闭环状态.最后基于简化模型的仿真结果显示出有端部质量和没有端部质量的差异,智能结构梁在闭环和开环的差异,高速旋转梁的离心作用及结构外加电载荷的动力响应.

中心刚体-楔形梁-质点刚柔耦合系统动力学分析

研究了中心刚体-楔形梁-质点系统的固有特性和动力学响应。楔形梁为Euler-Bernoulli梁,高度和宽度都沿着梁的长度方向线性变化。利用广义Hamilton原理和一阶近似耦合模型得到了含有楔形梁完全耦合且时变的微分/代数控制方程。考虑了离心刚化效应,利用有限元得到了系统完全耦合的有限维方程。忽略轴向与横向位移的相互作用,得到了系统的一致质量、阻尼和刚度矩阵。最后对楔形梁和等截面梁在有无端部质点的四种结构进行仿真,结果表明存在显著差异,重点比较了同等条件下楔形梁与等截面梁的差异指数,说明均匀梁和楔形梁的截面细微的差别能够导致系统频率和动力学响应的明显差别。指出实际系统中使用楔形梁模型能够得到更为精确的仿真结果。

烧结烟气中NOx的产生机理及排放规律探研

烧结烟气中NOx的主要来源为固体燃料燃烧过程中产生的挥发性氮及焦炭氮,通过昆钢新区300 m^(2)烧结机生产实践及工业试验。结果表明:使用挥发分(<3%)与氮含量较低(<0.3%)的固体燃料、控制烧结终点适当前移、提高烧结料层厚度(700 mm至800 mm)均能有效降低烧结烟气中NOx的排放浓度。

基于神经网络与PID控制的挠性结构的混合控制研究

利用CMAC神经网络与PID控制算法,提出了一种针对飞行器挠性结构振动的混合控制方法.首先在给出系统动力学方程的基础上,利用CMAC神经网络的具体特点,给出了神经网络算法;进而将PID控制算法引入控制系统,形成了一种混合控制方法,该方法具有CMAC神经网络与PID控制算法两者的优点.最后针对复杂的飞行器挠性结构振动问题进行了实例仿真,说明了算法的有效性.

国际学生和本土学生合班授课教学模式探讨

根据当前我国高校来华留学生人数剧增,导致国际学生和本土学生合班授课情况的需求与日俱增。国际交流的日益增多,对本土研究生英语能力提出了更高的要求。采用中英文授课的方式在培养能直接用英语参与国际交流的国际化复合型人才力有不逮。为了弥补留学生和本土研究生基础上的差异,结合研究生培养特点,着重对其进行自主研究能力的培养。

立体定向等中心直线加速器放射神经外科治疗脑胶质瘤23例临床分析

我们应用立体定向等中心直线加速器放射神经外科共治疗脑胶质瘤２３例。病变均位于脑深部或重要功能区。本文对该组病例的近期临床疗效进行了评估，认为较小的病变和良性胶质瘤，其疗效较为满意。并对肿瘤的大小、部位、性质以及照射剂量和准直仪的选择作了初步探讨。

基于瞬时最优控制神经网络的建筑结构主动控制研究

改进一种基于瞬时最优控制的神经网络训练算法。本方法以瞬间最优控制价值函数最小化为训练目标,考虑了地震输入的能量,利用最速下降梯度法计算权值的改变量,并对敏感度矩阵进行近似处理,可解决神经网络控制中神经网络控制器难以获得的训练输入/输出样本对的难题。该方法适合多输入/多输出结构体系,整个推导过程都是针对此体系进行的。文中通过对一个三层框架结构体系进行有效的仿真计算,说明了算法的有效性。

智能机器人与应用的现状与发展趋势

2008智能机器人与应用国际会议（ICIRA2008，http：#www．irobotico．org）于2008年10月15—17日在武汉召开。会议由华中科技大学（HUST）和国家自然科学基金委员会（NSFC）共同主办，由华中科技大学机械科学与工程学院和数字制造装备与技术国家重点实验室共同承办，由机器人技术与系统国家重点实验室、机器人学国家重点实验室和机械系统与振动国家重点实验室协办。

高原1000例藏汉颅骨形态及构成比研究

目的 :了解藏汉族颅骨形态构成比以及藏汉或男女组之间的差异。方法 :在西藏高原通过对 10 0 0例藏汉头颅CT图象的测量 ,按照颅骨的宽长比值 (宽长比值 =宽 /长 ) ,依据SPSS统计软件进行分析研究。结果 :统计结果显示藏汉族颅骨形态对比经t检验 (P >0 .0 5 ) ,两组之间差异无显著性意义 ;男女组之间颅骨形态经t检验 (P <0 .0 5 ) ,其形态差异有显著性 ;经方差分析 ,四组颅型之间除方型颅与不规则颅型之间其宽长比值无明显差异外 (P>0 .0 5 ) ,长、方和圆形三种类型之间宽长比值有显著性差异 (P <0 .0 0 1)。结论 :上述材料说明所测定的数据和分类方法基本可靠 。

外方内双螺旋箍筋约束混凝土柱轴压承载力计算方法

约束混凝土可以有效改善混凝土的承载性能和延性,被广泛应用于工程实践中。针对轴压作用下多重箍筋约束混凝土柱的极限承载力计算问题,参考Sheikh提出的有效约束模型理论,建立外方内双螺旋箍筋约束混凝土柱轴压下的约束理论模型。并以约束混凝土计算理论为基础,采用叠加原理和统一强度理论,推导该约束形式下混凝土柱的轴压承载力计算方法,应用有限元软件ABAQUS对该类新型约束混凝土柱进行数值模拟计算。结果表明:外方内双螺旋箍筋约束混凝土柱轴压承载力的理论计算值与模拟值吻合良好,且理论值偏于保守,多重约束混凝土的承载性能明显优于普通箍筋约束混凝土柱的承载性能。

高原藏汉颅骨形态变化与内囊倾斜角关系的研究

目的 :研究颅骨形态变化与内囊倾斜角之间的关系以及不同的内囊倾斜角对靶点更正产生的影响 ,以便提供更为精确的靶点的定位数据。方法 :在头颅CT片中直接测量各种颅骨的宽 /长指数并同时测量内囊倾斜角 ,依靠统计学方法进行数据统计。结果 :长、方、圆三类颅形之间的内囊倾斜角分别为 37.70 7± 5 .42 5、39.82 1± 4.34 9和 42 .5 0 7± 4.944 ,其内囊倾斜角正切值分别为 0 .784± 0 .15 0、0 .842± 0 .131和 0 .92 9± 0 .16 3。三类颅型之间的内囊倾斜角以及正切值有显著性差异 (P <0 .0 1)。内囊倾斜角和正切值与头颅宽长比值经直线回归相关分析 ,二者呈完全正相关 (r=0 .30 0 8,P <0 .0 1) ,即颅骨的宽长比值愈大 ,内囊倾斜角也随之增大。在术中靶点更正时每向前或向后移动 1mm ,则靶点接近或远离内囊 0 .84mm。结论 :上述数据可以给术者提供更为精确的影象和手术定位 ,使核团毁损更加安全可靠。

市场化进程、终极控制与公司价值——基于面板数据的实证分析

本文以2001年至2005年776家上市公司为样本,对市场化进程、终极控制与公司价值的关系进行了实证分析。研究发现,地区市场化进程越快、市场对公司的价值认知越高,市场化进程影响公司价值;与终极控制为国有的公司相比,市场对终极控制为非国有的公司给出的价值评估更高。市场也对不同性质终极控制人的上市公司给出了不同的价值判断,研究结论为完善我国市场经济体制提供了经验证据。

^(32)P组织间质内照射治疗囊性脑肿瘤22例分析

目的 :探讨放射性同位素3 2 P组织间质内照射治疗囊性脑肿瘤的疗效。方法 :采用CT引导立体定向穿刺直接注入同位素 17例 ,定向穿刺埋囊延期注入同位素 5例。结果 :随访 1～ 7年 (平均 4 .5年 )。 2 2例病人术后临床症状均有改善 ,CT或MRI显示肿瘤缩小或消失者 13例 ,占 5 9.7% ,无变化者 5例 ,占 2 2 .1% ,肿瘤增大者 4例 ,占18.1%。出现急性脑水肿 1例 ,占 4 .5 %。死亡 4例 ,占 18.1% ,无手术死亡率和严重并发症。结论3 2

基于推覆分析的钢框架结构地震倒塌判别准则研究

结构地震倒塌判别准则是工程结构强震分析的关键问题。在层损伤模型的基础上,建立了基于推覆分析的建筑结构整体损伤模型,并以国内某2层2跨平面钢框架结构拟静力试验为背景,应用有限元程序ABAQUS对平面钢框架进行了强震倒塌数值模拟。分析了钢框架结构的倒塌破坏过程,基于建议地震倒塌判别准则研究了钢框架结构的损伤演化规律。结果表明:钢框架结构在强震作用下的损伤发展顺序与塑性发展顺序一致;基于推覆分析的结构整体损伤模型能较好的体现强震作用下钢框架结构的损伤演化规律,且在上下界处收敛;强震作用下,钢框架结构的初始损伤主要由结构的残余侧移引起,而后期损伤主要由结构的承载力和刚度退化引起。