基于等效静态载荷法的多相材料结构动态拓扑优化设计

为了满足多相材料结构动态性能要求,提出一种基于等效静态载荷法的多相材料结构动态拓扑优化设计方法。采用序列固体各向同性料插值模型惩罚刚度矩阵和质量矩阵,以多个动载荷作用的多相材料结构总动态柔顺度最小化为优化目标,以结构质量和成本为约束条件,构建多相材料结构动态拓扑优化模型,利用等效静态载荷法将多相材料结构动态拓扑优化问题转化为多工况下的多相材料结构静态拓扑优化问题,以降低灵敏度分析的复杂程度;采用移动渐近线算法求解多相材料结构动态拓扑优化问题。数值算例结果表明所提方法是有效性的,与传统的拓扑优化方法相比,基于等效静态载荷法的多相材料结构动态拓扑优化求解时间节省了75%,大大提高了计算效率;与单相材料拓扑优化结果相比,多相材料结构动态拓扑优化设计获得的结构具有更好的动态性能。     

Li_2MgSiO_4微波介质陶瓷的低温烧结适应性

采用固相法制备了添加B2O3的Li2MgSiO4陶瓷,研究了添加B2O3助剂对降低Li2MgSiO4陶瓷烧结温度的作用,以及B2O3对所制陶瓷的密度、相结构与微观形貌、微波介电性能的影响。结果表明,添加质量分数2%的B2O3就可在810℃的低温下实现Li2MgSiO4陶瓷的致密烧结,并获得较佳的介电性能:εr=5.84,Q.f=107 000 GHz(f=8 GHz),可用于制作LTCC材料。     

LTCC无源器件的应用与发展

低温共烧陶瓷(LTCC)技术在无源器件的研制方面具有功能化、集成化等优势,它的问世给无源器件的研究带来了革命性的变化。目前,LTCC技术的突破已经推动无源集成技术进入了实用化和产业化阶段,新一代无源元件和相关的集成技术成为倍受关注的技术制高点。未来几年LTCC技术仍然且必将成为无源集成技术的发展方向,加快我国LTCC无源器件技术的发展,是军用电子元器件的重要技术发展方向之一。     

光子轨道角动量的量子操控与应用

光子轨道角动量具有光学涡旋结构和高维特性,在经典和量子领域都展示出巨大的应用潜力。基于本课题组的研究工作,综述了如何在实验上实现高维量子逻辑门,如三比特的Toffoli门和Fredkin门等,以及利用偏振和轨道角动量的超纠缠特性对不同模式的振幅和相位进行调制。进一步介绍了深度学习算法在坐标系未校准条件下进行光子轨道角动量模式精确识别的应用研究。此外,还介绍了利用量子隐形传态技术实现不同光学自由度间量子态传输以及四维光子轨道角动量贝尔态的制备方案。     

UV、LiCl复合诱变深黄被孢霉选育多不饱和脂肪酸高产菌株

以深黄被孢霉(Mortierella isabellina)AS3．2793为出发菌株，利用紫外线和LiCl复合诱变处理，反复多次，最终选育出一支突变株MUI0310。其摇瓶发酵8d时，生物量和总脂含量分别达21．80g／L，61．47％，在同等条件下比出发菌株分别提高了107．62％和5．50％，气相色谱分析其油脂组成，多不饱和脂肪酸含量为23．21％。连续传代多次，其产量性状无显著变化。发酵实验表明菌株MUI0310极有潜力改良成为工业化生产菌种。     

压力成型槽楔铜合金热处理组织与性能研究

通过对挤压拉拔成型的CuCo2BeZr槽楔合金进行系列固溶处理和时效处理试验,并对合金金相组织和性能测试分析,确定合金最佳热处理工艺为930℃×1.5 h固溶+490℃×2.5 h时效。该工艺条件下合金的性能达到并超过合金用作转子槽楔的要求,硬度和导电率分别达到242 HB和45.7%IACS。     

考虑最小尺寸控制的压力驱动柔顺机构拓扑优化设计

拓扑优化设计的压力驱动柔顺机构拓扑构型容易出现类铰链结构,导致难以制造加工。为了满足制造工艺要求,提出一种考虑最小尺寸控制的压力驱动柔顺机构拓扑优化设计方法。采用改进的固体各向同性材料惩罚模型,利用达西定律结合排水项计算流体压力载荷,以机构的互应变能最大化和应变能最小化为优化目标,采用Otsu算法和拓扑细化算法提取柔顺机构的骨架特征,从而构建最小特征尺寸控制,以结构体积和最小特征尺寸作为约束,建立考虑最小尺寸控制的压力驱动柔顺机构拓扑优化模型,采用移动渐近线算法进行压力驱动柔顺机构拓扑优化问题求解。数值算例结果表明,所提设计方法获得的压力驱动柔顺机构最小特征尺寸满足约束,能够有效地抑制类铰链结构,并且分析不同最小控制尺寸对柔顺机构拓扑优化结果影响规律。     

基于1T-WS2@AuNPs复合材料的白芸豆酯酶电化学生物传感器构建及其杀螟硫磷检测应用

通过简单的自组装方法制备了由1T相二硫化钨纳米片（1T-WS2）和纳米金（AuNPs）组成的新型纳米复合材料1T相二硫化钨/纳米金（1T-WS2@AuNPs）。利用其优异的理化性能对传感信号增敏,与来源于白芸豆的酯酶,共同构建了一种基于1T-WS2@AuNPs纳米复合材料的白芸豆酯酶电化学生物传感器,用于有机磷农药杀螟硫磷的低成本、高灵敏检测。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及X射线光电子能谱对所制材料的形貌和组成进行表征。对底液pH值、复合材料负载量及酶负载量等电化学检测条件进行考察。在最优条件下,CS/KbE/1T-WS2@AuNPs/GCE传感器对杀螟硫磷的线性检测范围为0.1～2 000 μg/L,标准曲线的相关系数为0.992,检出限为0.04 μg/L。此传感器具有良好的重复性、稳定性与抗干扰能力。将其用于实际农产品中杀螟硫磷的检测,回收率为96.16%～109.60%,表明所建传感器在有机磷农药检测方面具有潜在应用价值。     

渤海隔水导管整体拆除技术

随着部分海上油田陆续进入老龄化,海洋油气设施弃置需求逐年增加。为解决海洋油水井弃置过程中隔水导管拆除时间长、价格高昂以及安全风险高的难题,提出并论证了采用浮吊整体拆除隔水导管技术的可行性。该技术合理安排拆除上部组块或拆除导管架的浮吊与驳船资源拆除隔水导管,能够利用相对价格低廉的浮吊,短时间内完成隔水导管的拆除,而不是长时间占用昂贵的钻井平台,该技术模拟分析论证,该技术在渤海区域海洋环境条件下可行。通过在渤海某8口井弃置项目中成功应用,大幅缩短了工期并提高了安全性,取得了良好的经济效益,具有广泛的推广前景。