基于物联网技术的可移动式森林火灾气象监测站研究

鉴于气象因素对森林火灾现场应急处置的影响,设计了基于物联网技术的可移动式森林火灾气象监测站。该气象站可用于监测林火易发区的温湿度、风速风向、气压以及气体浓度等气象因素,并具备全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）定位的窄带物联网（Narrow Band Internet of Things,NB-IoT）无线通信功能,220V转12V供电电路及12V太阳能充电电路两种供电方式,能够为科学、高效的决策分析提供快速、准确、全面的气象数据支撑,提升森林火灾事件应急响应能力,最大限度地降低森林火灾造成的生命财产损失。     

基于参数不确定性条件下的齿轮弯曲疲劳可靠性灵敏度分析

文章旨在研究基于参数不确定条件下的齿轮弯曲疲劳可靠性计算及可靠性灵敏度分析。在应力比为0.04条件下进行弯曲疲劳试验,建立了齿轮S-N曲线及不同可靠度下的P-S-N曲线;虑及不确定性因素,基于应力-强度干涉模型,采用蒙特卡罗法对齿轮弯曲疲劳可靠度进行模拟计算,结果良好;结合可靠度模拟计算结果与灵敏度计算模型,得到了去除量纲后各项随机参数于不同可靠度下的均值灵敏度和方差灵敏度,结果表明,各均值灵敏度在不同可靠度下的正、负相关性并存且影响平缓;而在方差灵敏度中,除参数YF在各可靠度下均为负值且影响平缓以外,其余六参数在各可靠度下均为正值且影响剧烈。     

水体中微塑料的环境影响行为研究进展

微塑料是指一类广泛存在于环境中的粒径小于5mm的塑料颗粒的总称,当其存在于水体环境中,容易吸附其他污染物,影响它们的迁移行为,进而对生态效应产生影响。本文依据水体环境中微塑料的相关研究报道,对微塑料在水环境中的影响行为进行概述。主要从微塑料的物理、化学和生物特性在环境中的变化特性,微塑料与环境中其他污染物质的相互作用关系,以及微塑料及其复合污染体系对水生生物造成的生态效应影响等3个方面对微塑料的环境行为进行总结、归纳与阐述。最后,针对微塑料对水环境中的环境影响效应,提出了今后的研究方向与展望。     

焊接热输入和焊后热处理对搅拌摩擦焊2024-T3铝合金焊核区硬度的影响

在不同焊接热输入条件下对2024-T3铝合金进行搅拌摩擦焊接,并利用透射电镜、差热分析和维氏硬度测试对焊核区的组织和硬度进行分析检测。研究表明,焊核区的硬度受到焊接热输入的影响。在高焊接热输入条件下,焊接速度的提升有利于提升焊核区硬度。而在低焊接热输入条件下,焊核区硬度随着旋转速度的增加而增加。焊后热处理导致组织过时效,焊核区硬度降低。相比于其他参数下获得的焊核区,旋转速度为500 r/min,焊接速度为100 mm/min条件下获得的焊核区拥有较高的抗过时效性能,硬度下降仅为3.8%,而其他焊核区的硬度下降超过10%。焊核区硬度主要受到强化相形态的影响。     

硅基阻挡杂质带太赫兹探测器及其成像研究

太赫兹探测及成像技术是推动太赫兹科学技术发展的基础和关键.为了实现高灵敏太赫兹探测及成像,设计了一种台面型硅基阻挡杂质带太赫兹探测器,详细介绍了其结构及探测机理,描述了其制备工艺流程,并搭建了黑体响应测试系统.结果表明,4.2K温度条件下,3.8V工作偏压时,探测器峰值响应率可达55A/W,响应频段覆盖6.7～60THz.此外,搭建了一套两维扫描成像系统,实现了高分辨率被动成像.实验结果表明,成像系统空间分辨率可达400μm、温度分辨率约为7.5mK.     

新型台面型GaAs基BIB探测器的背景电流测试与分析

制备了响应在太赫兹波段的台面型砷化镓(GaAs)基阻挡杂质带(BIB)探测器,并进行了背景电流的测试分析。采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺进行外延层生长,能更有效地控制吸收层的掺杂浓度,提高阻挡层的纯度。另外,搭建了GaAs基BIB探测器的低温测试系统,在 3.4 K测试温度下,对器件施加-5~5 V偏压,测得300 K背景响应电流在10-2~10-6 A量级。在低电流区,电流随偏压增加的速率相对较快;在高电流区,电流随偏压增加的速率变得相对平缓。且对于相同偏压绝对值,正偏压工作模式下的背景响应电流比负偏压工作模式下的背景电流高。基于测试结果,重点分析了GaAs基BIB探测器的光电输运机理。     

基于观测器的网络控制系统的故障检测

研究了具有输出传输长时延的网络控制系统基于观测器的故障检测,在总结其设计方法的基础上利用预测状态作为控制器的输入,设计了具有延迟补偿功能的状态观测器,通过求取观测器增益矩阵来使得状态重构能跟上实际状态的响应性能。产生的残差信号对干扰信号和不确定项具有较强的鲁棒性,同时对故障信号具有较高的灵敏度。最后给出了网络控制系统基于观测器的故障检测的设计步骤。     

控制技术在民用火箭系统中的应用

民用火箭系统,如增雨防雹火箭、探空火箭等的应用前景越来越广阔.而现有的火箭系列是无控的,控制技术含量很少,已无法满足市场对民用火箭的更高需求.主要介绍了控制技术在现有民用火箭总体设计改进中的应用以及在发射控制装置改型中的应用,并对未来控制技术在在民用火箭中的应用做了一些展望.     

基于深度长短期记忆网络的地表温度预测

研究利用美国宇航局获取的2000年1月至2021年8月共260个月份的模拟网格数据，提取得到美国德克萨斯州的休斯顿地区地表温度时间序列。在长短期记忆网络（LSTM）结构的基础上，通过深层次构建LSTM网络结构得到深度长短期记忆网络的模型结构，对得到的地表温度数据进行预测。同时，利用遗传算法优化选取最优网络层数，预测时间步长等超参数值。深度LSTM网络模型的实验结果表明，深层LSTM误差均低于百分之一，且比单层模型性能表现优异。     

高氮钢激光-MIG复合焊温度场数值模拟

提出了一种修正的曲线峰值递减锥体热源+峰值递增柱状热源的复合式热源模型,采用该热源模型进行高氮钢激光-电弧复合焊温度场数值模拟,获得高氮钢激光-电弧复合焊焊接过程温度分布。结果表明,修正的热源模型能够对高氮钢激光-电弧复合焊焊缝成形进行较好的表征,模拟计算得到的熔池轮廓与实际测量值吻合较好。由于电弧减缓了材料的冷却速度,熔池呈现泪滴状拖尾,可以较好地表征熔池移动行为。采用模拟计算分析得到的优化工艺参数进行焊接试验,焊后接头力学性能测试结果表明,焊缝最高抗拉强度为1 049 MPa,达到母材的95.4%,焊缝冲击吸收功可达母材的87.5%,为高氮钢激光-电弧焊接工艺的制订提供了指导。