基于最小二乘的对数周期阵列天线可变相位中心计算

针对对数周期阵列天线波束合成中的相位中心问题,提出基于最小二乘的可变相位中心计算方法,分别计算俯仰面和方位面的相位中心,天线的相位中心取二者的平均值可得到较为理想的结果;根据计算得到的相位中心,采用基于正弦插值基函数的矩量法对对数周期阵列天线波束合成特性进行了仿真分析,结果表明固定长度电缆加移相器移相,插损大,移相量与相位中心的变化同步难以实现,数字移相方法可以较准确地实现同相合成,是较为可取的方法。  

玻璃天窗开合屋盖结构拼装定位控制及施工监测研究

玻璃天窗开合屋盖结构是未来商业建筑的一种重要发展趋势,本文结合贵阳市西南国际商贸城玻璃天窗开合屋盖结构施工与监测,介绍了玻璃天窗异于其他开合屋盖结构体系的特点。由于其屋面材料具有自重大、易劳损的特点,玻璃天窗开合屋盖结构的制作、拼装和定位直接影响到开合机械运行的安全和稳定,故此类玻璃天窗开合屋盖结构的拼装和定位要求具有更高的安装精度。本文对玻璃天窗开合屋盖结构的构件制作、工艺流程及控制要求、屋盖结构支座定位、钢结构箱梁拼装及吊装方法、玻璃天窗网架及轨道安装方法等关键技术进行了总结。同时,还对工程现场的屋盖体系在不同受力工况和运行状态下振动信号和振动频率进行了监测研究,分析结果表明此项目开合屋盖拼装定位控制的施工方法和工艺流程完全能达到开合机械运行的精度要求,确保了玻璃天窗开合屋盖体系的安全和稳定,也为其他同类工程的玻璃天窗开合屋盖结构拼装定位控制及施工提供了参考依据。  

月球恒温层地下空间利用探索构想

开展月球资源探测与地下空间利用是人类探索月球、将月球纳入人类活动范围的重要举措。本文从月球地质结构特性及月球表面温度变化特征入手,综合考虑月球纬度、月壤/月岩导热性能等要素,针对月球恒温层的恒温特性及随纬度变化的温度涵盖范围,提出了在月球恒温层开发月球地下人类基地、月球地下轨道交通、月球生命体存储、月球原位热能存储等月球地下空间利用构想。针对所提出的月球恒温层利用构想,设计了月球地下人类基地空间支护与搭建、基于电磁技术的月球地下飞行式轨道交通、可温度调节式月球战略储备库、基于月岩/月壤导热差异的原位热能存储等技术实施方案。基于上述构想及技术方案,本文系统总结了月球恒温层地下空间利用需突破的技术挑战和面临的关键科学问题。本文的研究将为未来建立月球人类基地及月球地下空间利用提供技术参考。  

月球大深度保真取芯探矿机器人系统构想与设计

开展月球取芯是人类探索月球、获取月球地质信息、了解地月系及太阳系起源与演化的重要举措。针对目前人类月球取芯存在的“取不深”、“取不真”的技术瓶颈，本文从月球月壤/月岩地质成分与特性入手，在国际上首次提出月球大深度保真取芯探矿思路，在综合考虑大深度取芯钻杆搭接、取芯机器人构型设计、取芯过程自掘进与支撑、原位保真取芯控制、样本原位封装与返回等要素基础上，提出月球大深度保真取芯探矿机器人系统构想。针对所提出的构想进行机器人系统实施技术方案设计，具体设计了多级分段式取芯器、自掘进取芯机器人、柱坐标取芯器存储机器人、气压轴向推进与气压支撑、旋转复合超声冲击钻进、保真膜及微流道原位环境控制、蜂窝状样本保真腔、月球样本保真返回等技术实施方案。基于上述构想及技术实施方案，本文系统总结了月球大深度保真取芯机器人系统设计需解决的关键技术问题及解决思路。本文的研究将为人类进行月球及其他行星大深度保真取芯探矿提供技术方案参考。研究成果将有助于人类真实了解月球深部原位地质信息，为月球演化科学探索提供技术支撑。  

月球原位能源支撑技术探索构想

随着探月工程规模的不断扩大，仅仅依靠太阳能电池或小型放射性同位素电源将难以为月基活动提供充足持续的能源供应，研发月球原位能源供给技术是各类月基活动的关键基础。本文基于月壤和月岩恒温层与月球表面存在巨大温差的特性，提出了利用该温差进行发电的月基原位能源支撑技术构想，设计了月球温差热电材料热伏发电技术和月球温差磁悬浮发电技术及实施构想。月球温差热电材料热伏发电系统直接利用热电材料实现昼夜连续工作的热电转换，将月表辐射能（白天）以及月壤的热能（夜晚）连续转化为电能；月球温差磁悬浮发电系统和技术利用氨-铝热虹吸管取热和磁悬浮透平发电机发电的方案将月球表面与月球月岩恒温层之间的温差转换为电能。两类月基温差发电技术具有无机械摩擦、效率高、寿命长、质量轻的优点，可为探月活动原位能源供给提供相关技术支撑。  

风城油砂三轴力学特性及其本构模型研究

油砂是一种具有自锁结构的致密沉积砂，其力学特性较疏松砂岩更为复杂。针对新疆克拉玛依风城油砂矿的地下储层岩芯，开展了室温三轴固结排水压缩试验，详细探讨了油砂在不同围压下的三轴力学特性。结果表明，典型的油砂应力–应变关系呈驼峰曲线，存在应变软化与剪胀现象；试验边界条件与围压对油砂力学特性具有重大影响，并决定了其破坏模式及峰后软化行为；油砂变形模量、泊松比在对数坐标下与围压存在线性关系，低围压时抗剪强度近似服从莫尔–库伦准则。借鉴南水非线性模型及成都科大模型，分别讨论了风城油砂的应力应变本构关系，在此基础上修正得到新的推广双曲线模型，指出修正的成都科大模型较南水模型能更好地描述油砂的应变软化特性，也能适当地考虑剪胀效应，对深入研究中国本土油砂的力学特性及石油工程应用具有重要意义。