形状记忆合金驱动的连续跳跃柔性机器人

针对在复杂、狭窄的非结构化地形下跳跃机器人存在的着陆稳定性和运动连续性的问题,提出了一种形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)智能材料驱动的柔性跳跃机器人,它具有轻质小型、结构简单及连续运动的优点。利用对称的折纸柔性身体减少着陆振动,保证着陆稳定;利用对称的双SMA弹簧拮抗系统实现弹性元件交替变形和储能释能的功能;建立了柔性机器人跳跃运动的理论模型,研究了关键结构尺寸对能量储存和跳跃性能的影响机制,并研制了一款尺寸为6 cm×4 cm×2.5 cm、质量为3.8 g的原理样机。实验结果表明:柔性机器人依靠SMA驱动能够实现跳跃触发和形态恢复,最大跳跃高度和远度分别为8.67 cm和18 cm,并且可以适应不同工作面。该机器人跳跃性能优越,控制顺序简单,可为非结构化地形下完成侦察探测工作奠定基础。     

电磁脉冲辐射波模拟器双锥-平面线栅天线场分布规律

双锥-平面线栅结构的水平极化辐射波天线对辐射场半宽影响较小且架设方便、易于维护，掌握该型天线场分布规律是确定模拟器场均匀区、开展电磁脉冲效应实验的前提。利用天线理论研究双锥-平面线栅天线的场分布规律，结合数值模拟和实际天线试验对理论分析结果进行验证。结果表明：在天线结构和激励电压确定的条件下，双锥中心正下方辐射电场极化分量仅与测点到源的距离相关，二者呈反比；Oxz平面内以双锥中心为圆心的圆弧上任意一点辐射电场极化分量的幅值相等，并在同一时刻达到峰值；Oxz平面内同一水平线上的测点总辐射场幅值相等，方向沿测点所在圆弧的切线方向；各辐射场分量关于Oxz平面和Oyz平面对称分布；对于实际模拟器，地面反射会使辐射场波形下降沿陡降，导致地面附近辐射场半宽变小；线栅极板会影响附近的场分布，且极板外侧4个角点处的反射相对较强，其他位置辐射场分布与理论分析一致。     

HFETR碘坑后沿启堆临界棒位的估算

本文研究高通量工程试验堆(HFETR)在碘坑内启动反应堆的问题。首先根据反应堆在碘坑内启堆时碘(135I)和氙(135Xe)浓度随时间变化关系推导出了氙毒引入的反应性随时间变化的解析表达式;接着针对HFETR某炉段进行研究,并结合冷却剂温度效应、燃耗及停堆前的棒位,给出估算碘坑后沿启动反应堆的临界棒位的方法;最后基于MATLAB软件开发用于估算碘坑后沿启动反应堆的临界棒位的程序。     

外切-β-葡聚糖酶基因重组里氏木霉的筛选及其产酶性能

外切-β-葡聚糖酶是纤维素酶的重要组分之一,提高该组分的活力是增强纤维素酶协同降解性能、降低纤维素水解成本的关键。分别采用微晶纤维素琼脂平板法和滤纸崩解法,对已有的基因重组转化子进行筛选试验,获得了6个优良转化子,其滤纸崩解速率和微晶纤维素琼脂平板上的生长速率都较大。进一步在摇瓶条件下进行复筛试验,获得了外切-β-葡聚糖酶(C1)高产转化子Trichoderma reesei ZU-101,液体培养48 h,其C1酶活力可达18.24 U·ml-1,是出发菌株的2.16倍;分析结果表明:重组转化子的纤维素酶体系中内切-β-葡聚糖酶和纤维二糖酶的活力与出发菌株相比变化不大,但由于外切-β-葡聚糖酶活力得到了大幅度提高,纤维素酶的总活力(滤纸酶活力FPA)也提高了61.9%。采用纤维素酶对碱预处理玉米秸秆进行酶解试验,当酶用量为20 FPIU·(g底物)-1,水解48 h,重组转化子T.reesei ZU-101纤维素酶的酶解得率高达94.4%。本文的研究结果在可再生纤维素资源的生物转化与利用方面具有广阔的应用前景。     

高校校园碳排放评估方法及应用研究——以华中科技大学主校区为例

近年来,温室气体大规模排放对环境的影响日益突出,遏制碳排放成为全人类共识。高校校园人口密度大,能耗水平高,其碳排放总量巨大。在中国推行低碳城市和可持续发展的大背景下,建设低碳校园是其中的重要环节,而对高校校园碳排放的准确评估和动态监测是关键的技术前提。本文构建了适用于我国高校校园的碳排放评估体系,发展了具体碳排放计算模型,基于Grasshopper参数化平台构建了碳排放计算工具,实现了对高校校园碳排放的评估计算以及结果可视化,最后以华中科技大学主校区为例进行碳排放评估分析,根据评估结果提出了优化意见。     

国外装配式住宅低能耗改造案例研究

目前我国正处于将装配式建筑和低能耗技术结合的研究阶段,对于将装配式建筑与低能耗技术耦合集成的实际案例非常少,而国外装配式建筑发展时间较早,积累了丰富的经验,同时随着国外相关政策法规对建筑能耗的要求日益提升,对于国外建造时间较久的装配式住宅来说,低能耗改造是一种必然趋势。因而,本文以前瞻性的视角分析了国外先进的装配式住宅低能耗改造策略并列举相关案例辅以说明,以期为今后国内装配式住宅结合低能耗技术提供借鉴。     

框架-摇摆墙结构的刚度比对框架结构抗震性能的影响

为研究框架-摇摆墙结构的刚度比对框架结构抗震性能的影响,通过弹塑性有限元软件SNAP建立不同平均层剪切刚度的框架结构,并增设不同刚度比的摇摆墙进行分析比较。结果表明:随着框架-摇摆墙刚度比的增大,结构的层间位移角有不同程度的减小,且层间位移角沿高度方向的分布趋于均匀;原框架结构的平均层剪切刚度越小,框架-摇摆墙刚度比变化的影响越明显;刚度比增大到2.0%时,对结构屈服机制产生影响;框架结构平均层剪切刚度越小,其达到屈服所需的框架-摇摆墙刚度比越大。     

珠江新城规划和发展回顾

广州市珠江新城是广州未来最重要的城市中心区,其发展源于广州"东进"与"国际化"的战略,从"城市中心区"上升为"21世纪CBD",现在又再次面临亚运所带来的发展机遇。在这个过程中,广州市先后编制了控制性详细规划、城市设计、规划检讨等多种城市规划方案指引珠江新城建设。如今的珠江新城已经逐渐发展成为商务发展氛围成熟国际化、公共服务设施多样高质量和市政基础配套高效多功能的现代化CBD。珠江新城的规划体现了一种动态完善的思路,其未来的发展仍然主要取决于广州的整体国际化程度,但珠江新城必然将对此有重要的贡献。     

双层矮斜拉空腹连续箱梁结构研究

本文以双层矮斜拉连续箱梁桥为研究对象,进行桥型的拟实用设计。利用大型通用有限元软件ANSYS建立结构分析空间模型,分析得到其在恒载作用下各控制截面的应力分布规律。对所设计的桥梁结构型式进行缩尺有机玻璃模型试验,验证了理论分析的可靠性。研究结果为进一步的结构分析和工程设计提供分析方法与理论依据。