我国内陆河流生态调水

塔里木河和黑河分别为我国第一和第二大内陆河流,流域气候干燥,降水稀少,生态系统脆弱。20世纪后期,随着人口增长、流域开发加之气候变化的影响,流域水环境严重恶化,引发了河道断流、湖泊干涸,地下水位下降、林木减少、草地退化、土地沙漠化和沙尘暴危害等一系列生态问题。为此,我国政府加强了对两流域的管理,设立了流域管理机构,实施了水资源统一管理和调度,制定了不同来水情况下的水量分配方案。塔里木河实施了4次应急输水,黑河水资源调度预案得到有效执行,地表径流数次抵达已干涸多年的尾闾湖泊,下游生态系统得到改善,垂死林草重获生机。但从长远来看,要从根本上解决流域水资源问题,还面临巨大挑战。     

基于Deform的错齿BTA深孔钻受力特性研究

深孔钻削加工是机械加工中难度比较大的加工方式之一,钻头在工件内部钻削加工过程中具有不可观测性。通过对错齿BTA内排屑深孔钻进行实体建模,用有限元仿真方法研究了其在钻削时轴向力和扭矩的变化趋势和特点,即钻头接触工件时受冲击和入钻时的受力波动较大。分析了引起深孔钻头受力波动的应对措施,如预制导向孔、减小钻尖高度、添置减振块等,对进一步的理论分析和实际生产具有指导意义。     

磁力馈能悬架的设计与实验研究

馈能悬架在完成被动悬架相关功能的同时,可实现对振动能量的回收。本文提出了一种在保留原被动悬架弹簧与阻尼结构的基础上,融入法拉第电磁感应馈能元件的磁力馈能悬架结构,保证原有悬架的安全性,同时实现无接触、无摩擦、无需润滑的馈能功能。本文阐述了该馈能悬架的工作原理与基本结构,并对悬架结构进行优化设计。进而研制了磁力馈能悬架的原理样机及馈能实验台架,研究在变频率、变幅值的正弦激励下,悬架系统的输出电压特性。实验结果表明：馈能悬架的输出电压与正弦激励的幅值和频率呈正相关。为了验证馈能悬架的自供电性与实用性,选用传感器作为负载,在7 Hz,4 mm的正弦激励下,馈能悬架可持续输出的电压为22 V成功地为传感器供电。     

辽西沙化地区主要植被类型土壤抗剪强度研究

选取辽河流域辽西沙化地区受风水侵蚀的5种不同植被类型与裸地作为研究对象,分析不同植被类型对土壤抗剪强度的影响。结果表明:5种植被类型和裸地土壤抗剪强度由大到小依次为乔灌混栽林、灌木林、草地、乔木林、裸地、农田。乔灌混栽林较灌木林土壤抗剪强度提高了6%,较裸地土壤抗剪强度提高了29.31%。由于频繁耕作等原因,农田土壤抗剪强度较乔灌混栽林降低了31.6%,较草地土壤抗剪强度降低了26.03%。乔灌混栽林土壤抗剪强度最高,是土壤有机质、植物根系和土壤团聚体共同作用的结果。     

纳米材料在陶瓷领域的应用

介绍了纳米材料对陶瓷材料的力学性能(如强度与韧性、超塑性、烧结性能)的影响;简要概述了纳米单相陶瓷和复相陶瓷的制备方法;综述了近年来纳米材料在陶瓷材料研究中的进展情况,并对纳米材料对陶瓷材料存在的问题及应用前景进行了展望.     

基于无线传感器网络的室内定位技术的研究

对WSN中基于测距技术的定位方法进行了研究,针对室内环境易对信号造成干扰且硬件存在差异的情况,采用为每个参考节点设置其测距模型的方案.对利用线性定位和极大似然估计两种定位算法分别进行了分析,通过实验测试定位系统中测距模型的测距误差以及两种定位算法的定位误差,依据实验结果提出了综合运用两种定位算法的策略.     

锥形双螺杆挤出机螺杆转子的数控制造技术研究

一对相互啮合的锥形螺杆转子是锥双螺杆挤出机的核心部件，其加工精度直接影响到挤出机性能.传统加工方法的加工精度和加工效率都较低，所加工螺杆转子的啮合特性和互换性都较差.为了提高挤出机的性能水平，在深入研究锥双螺杆几何特征的基础上，提出了一种利用柱形棒铣刀的五轴联动数控铣削螺杆转子的新型数控铣削制造方法，设计制造了五轴联动螺旋槽专用数控铣床，并且设计开发了与其相配套的螺杆数控加工自动编程系统.该项研究成果提高了锥双螺杆的加工水平，具有显著的工程意义.     

基于相界面随动热源模型的激光穿孔过程动态模拟

激光穿孔是现代工业生产中重要的加工手段。明晰激光穿孔过程中激光热源、辅助气体与被加工物间的作用机理及被加工物的多相流变化过程,对指导实际生产工作至关重要。本文提出一种相界面随动热源模型,旨在动态模拟3 mm钢板的激光穿孔过程,揭示其穿孔加工机理。首先,融合相变界面随动热源模型与辅助气体模型建立激光穿孔模型,规划计算流程,对激光穿孔过程进行多场耦合多相流动态模拟;其次,分别对穿孔相变的温度场及流场结果进行分析,明晰穿孔过程中金属的相变过程、熔池的温度变化过程,金属液相随辅助气体的流动过程。分析结果表明,采用相变界面随动热源模型的仿真结果可有效模拟激光穿孔加工的动态过程,揭示其作用机理。     

绳索驱动式变刚度关节柔顺控制与力补偿方法研究

机器人柔顺运动有助于提高机器人交互运动时的安全性与稳定性,越来越受到人们的重视。针对一种绳索驱动式具有主被动柔顺性的柔性机器人关节,提出一种适用于绳索驱动式变刚度关节的刚度与位置解耦控制方式,实现了关节位置控制的同时,又实现了关节柔顺性的统一。利用雅可比矩阵和模型间静力学关系,得到关节刚度模型,并通过优化方法对变刚度装置的力学模型和刚度模型构成的非线性方程组求解,实现变刚度关节刚度与位置的非线性解耦。在解耦控制基础上提出一种力矩观测方法,实现了关节力矩补偿,增强了关节位置控制能力;建立了绳索驱动式变刚度关节样机和控制系统,并通过仿真和实验分析的方式验证了所提柔顺控制方式的可行性和有效性。     

地基天空背景辐射测量技术及其应用研究现状与展望

天空背景辐射是指大气粒子对太阳光的吸收和散射形成的大气层内散射光亮度的空间分布,在科学研究及工程应用方面发挥重要作用。简要介绍了几种地基天空背景辐射测量仪器,并从大气气溶胶粒子光学特性反演,大气柱中水汽、臭氧、NO2等气体含量反演,及云的分布判别几个方面阐述了地基天空背景光谱辐射分布在大气光学方面的应用,为后续的研究提供参考。最后,提出几点根据全天空背景光谱辐射进行环境感知及天气识别等方面的研究目标。