日本关东冬季飘尘酸度及其对酸雨形成的影响

利用微量酸碱滴定方法测定日本关东地区冬季高浓度飘尘的酸度，估算了飘尘对酸性降水的缓冲能力，并对飘尘水溶性离子组成进行了分析。结果发现：该地区飘尘的酸性很强，Ｈ＋浓度在２４ｎｅｑ／ｍ３以上，是我国北方城市飘尘的几千倍，这表示该地区大气环境已严重酸化，可能是该地区酸雨形成的主要原因；飘尘的水溶性离子组成与我国飘尘截然不同，飘尘中Ｃｌ－浓度很高，ＳＯ４２－、ＮＯ３－的浓度也较高，说明飘尘主要来自人为源，ＮＨ４＋浓度则占全部阳离子８０％以上，飘尘的这种组成也是非常特殊的。

日本东京湾地区冬季飘尘污染研究

对东京湾地区冬季高浓度飘尘污染进行了分析，研究结果表明，日本某些特定地区也存在着与中国严重污染城市相当的飘尘污染；分析指出高浓度的飘尘污染主要来自于人为污染，其中废弃物焚烧和汽车排气的贡献占重要地位，这与中国大气煤烟型污染截然不同．

石英晶体无损伤理想镜面的超精密加工技术研究

为了获得超平滑的石英晶体表面，本文讨论了超精密抛光中材料的去除机理，提出了微小表面粗糙度的基本形成模型。实验采用软质磨料微粉和软质沥青抛光盘，加工出表面粗糙度为１～２的石英晶体超精密表面，实现了超精密加工的极限精度。

日本关东南部冬季飘尘中有机碳和元素碳污染现状研究

气溶胶中常含有一定的碳化合物,其中最主要的为有机碳(OC)和元素碳(EC),它们主要来源于化石燃料燃烧等人为活动,并强烈地影响着气溶胶的污染性质。日本关东平原南部初冬季节常发生高浓度飘尘污染,在对这种污染现象的研究中分析了OC和EC在飘尘中的含量,结果表明OC和EC是飘尘中重要的组成部分,二者之和可占质量浓度的20%左右,这也从一个侧面揭示了飘尘的污染状况和污染来源。

蓝宝石单晶纳米加工技术的研究

为获得蓝室石单晶的镜面，本研究讨论了抛光过程中化学机械抛光的必备条件，并提出了相应的抛光机理。在新的抛光条件下获得了最终表面粗糙度为２ｎｍ的蓝宝石单晶表面。

中国各地域能源消费及SO_2、NO_x、CO_2排放量估计与预测

估算了巨大都市、大都市、中小城市及农村(其他地区)的能源消费情况.建立了各地区人口及GDP预测模型.根据各地区人口和GDP增长率及由CGEn模型预测的2种计算方案下的各部门各燃料类别的能源消费量,对4个地域2030年前的能源消费量进行了估计.同时,在考虑燃料性质及大气污染防治对策动向的条件下,估算了现况及到2030年的SO2、NOx和CO2的排放情况.结果表明,未来的30a中国将大大加快都市化特别是中小都市化的发展进程.从各地区能源消费量及SO2、NOx和CO2的排放量构成来看,都市主要集中于电力、钢铁、水泥等能源消费密集型企业.农作物秸秆及薪柴是中国农村的主要能源和废气排放源.

下肢康复机器人轨迹自适应滑模阻抗控制

针对下肢康复机器人训练任务规划和主动康复控制问题,提出了一种能够根据受损患肢病况进行步态轨迹规划的策略,并设计了可实现主动康复训练的控制算法。步态轨迹规划能够根据不同患肢按需自适应调整训练任务轨迹与正常步态轨迹的偏离程度,阻抗控制可以提高训练中受损患肢的主动参与力,自适应滑膜控制可以消除机器人结构模型的参数不确定性和训练过程中因肌肉痉挛等造成的外力干扰,并且对系统的非线性有一定的鲁棒作用。实验结果表明,该方法能够有效地解决不同受损患肢步态康复训练的自适应任务规划和主动康复训练过程中的柔顺运动控制,任务轨迹跟踪精度较高。

等离子体处理对非晶态合金镀层表面改性研究

通过微波等离子体处理方法对ＮｉＷ、ＮｉＷＢ非晶态合金镀层表面进行改性的研究，测量了表面改性对非晶态镀层耐蚀性、表面成分及结构的影响．结果表明，经过微波等离子体处理过的ＮｉＷ、ＮｉＷＢ非晶态合金镀层，提高了在Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３溶液中的耐蚀性以及在７００℃环境下的抗氧化性能；微波等离子体处理过的非晶态合金镀层表面含Ｗ量和含Ｏ量相对提高了；镀层结构仍然是非晶态．

气动高压激励的阵列式盘型压电俘能器

提出了利用气动高压激励的阵列式盘型压电俘能器实现气体能量的转化,以满足低功耗传感器的自供能需求。通过压电单晶片将气缸内部高压气体能量转化为电能,设计了阵列式盘型压电俘能器的样机结构;结合气缸的正常工作状态,分析了压电阵列的工作原理并进行了相应的实验。理论分析显示:盘型压电阵列具有较高的电荷量与良好的电容性,适合对具有交变载荷的高压气体能量进行收集。采用外径为12 mm、厚度为0.2 mm的压电单晶片及缸径为63mm、行程为150mm的气缸制作了实验样机,利用气动组件模拟气体环境搭建了测试系统。分别调节压力、周期、流量等参数进行了实验测试。结果表明:在交变的气动高压激励下,阵列式盘型压电俘能器可较好地收集交变高压气体载荷能量,其最佳匹配电阻为600kΩ,最大的瞬时功率为1 052μW,输出功率可满足低功耗传感器的能量需求。

非晶态Ni－W，Ni－W－B合金镀层的高温氧化性能

以非晶态合金镀层的高温氧化问题为背景，研究了Ｎｉ－Ｗ，Ｎｉ－Ｗ－Ｂ合金镀层在高温条件下的抗氧化性能以及镀层经加热处理后的硬度，实验结果表明，随镀层含Ｗ和Ｂ量的增加，有利于镀层的抗高温氧化性能和硬度的提高。

等离子体处理对非晶态镍基合金镀层耐蚀性的影响

探讨低温低压微波等离子体处理对镍基非晶态合金镀层耐蚀性的影响,经过微波等离子体处理后的镀层在几种强酸介质中(H_2SO_4、HNO_3、HCI)和高温环境下,其耐蚀性和抗高温氧化性得到了很大提高。耐蚀性与微波等离子体处理的时间、功率有关系。

密闭环境气流冲击式压电阵列发电性能实验研究

为实现高压密闭环境的气体能量收集并提高能量转化效率,提出了一种气流冲击式压电阵列发电机。利用压电材料的正压电效应并结合压电本构方程对压电发电机理进行分析,结果表明在高压气体环境下可采用盘型压电片进行气体能量收集,且压电片外圆周需进行机械夹紧固定。设计并制作了一种压电发电阵列实验样机,搭建了实验测试系统。以高压气体为激励源对不同流量、周期及负载条件的改变进行了实验测试。实验结果表明,峰值电压与流量成正比,随着周期的增加峰值电压有小幅度的增长趋势,压电阵列在电学并联的情况下具有最佳的功率输出性能,当周期为0.8 s、流量为200 L/min、压力为0.3 MPa时最佳的输出功率是0.99 mW。

基于激光雷达与机器视觉融合的轨道交通障碍物检测方法研究

本文针对目前轨道交通障碍物检测技术难以检测反射率低、体积小、色彩与周围环境接近或在弱光条件下的目标这一实际情况,提出一种利用激光雷达、机器视觉两者融合的障碍物检测技术方案,并深入研究激光雷达及机器视觉的具体检测方法,以达到快速、高精度、检测材料不受限、不受环境光线强弱变化影响的检测目的,更好地提高城市轨道交通系统运营的安全系数。

基于灵敏度分析的XK719数控铣床尺寸优化

为了改善机床动静态特性,以XK719数控铣床为研究对象,采用Hypermesh软件建立数控铣床的有限元模型。在对铣床进行谐响应分析的基础上,得出机床1、2阶固有频率偏低的结论。运用灵敏度分析来寻找关键尺寸,并以关键尺寸为设计变量,以机床的质量和1、2阶固有频率为响应进行尺寸优化。最终,在铣床质量变化不大的情况下,使铣床的1阶固有频率提高了15.8%,2阶固有频率提高了11.3%。结果表明:该设计方法可以为机床零、部件的设计提供借鉴。

反转螺旋型薄壁结构碰撞吸能特性的优化设计

为了使汽车前纵梁在正面碰撞过程中吸收更多的能量,进而达到提高汽车被动安全性能的目的,将折纸工程中的反转螺旋型薄壁结构引入汽车前纵梁的结构设计,利用数值模拟与优化设计相结合的方法,研究和开发一种新型高效吸能结构。为此,根据反转螺旋型薄壁结构的不同形状参数建立相应的有限元模型,利用非线性有限元软件LS-DYNA软件进行碰撞仿真,并以反转螺旋型薄壁结构的截面形状参数、旋角及分段数作为设计变量,以吸能量的最大化为目标函数,利用响应曲面法进行优化计算。得到的最优结构在碰撞过程中,压溃皱纹依次出现在反转螺旋型薄壁结构的折痕处,有效地避免了细长薄壁结构的失稳倒伏现象,是一种吸能效率较高的变形模式。同时,吸能过程平稳,在整个碰撞过程中都保持了良好的吸能特性,与传统的矩形断面结构相比吸能量有了显著的提高。

XK719数控铣床的结构尺寸优化

为了能够有效地提高数控铣床整机的静动态特性,以XK719数控铣床整机结构为研究对象,利用有限元分析方法对整机进行了建模、分析与优化。首先,对数控铣床的整机结构进行了谐响应分析,分析结果表明:该型号数控铣床的第1阶、第2阶固有频率分别为38和48 Hz,低阶频率偏低。其次,对整机各主要零部件的壁厚进行了灵敏度分析,找出对结构质量和第1、2阶固有频率影响较大的关键尺寸。然后,以质量和第1阶、第2阶固有频率为目标函数,以关键尺寸作为相应的设计变量进行尺寸优化。结果表明:在整机的质量基本不变的情况下,达到第1阶固有频率提高了11%,第2阶固有频率提高了12%的优化结果。该设计方法能够为整机的快速设计提供参考。

反转螺旋薄壁管件液压胀形的仿真与优化设计

反转螺旋薄壁管件是一种新开发的高效吸能的异型零件,由于形状比较特殊,加工过程中的厚度分布不均和过度减薄问题一直没有得到很好的解决。通过建立有限元分析模型,对管件液压成形的过程利用有限元分析软件LS-DYNA进行了模拟。利用响应曲面法进行优化得到液压胀形的最佳工艺参数,优化后的薄壁管件厚度分布更加均匀,减薄率在优化后降低了10.258%。最后通过比较优化前后的薄壁管件厚度和减薄率分布情况对优化结果进行了讨论和分析。