模拟月壤原位增材制造技术研究进展

增材制造技术又称3D打印技术,它可以实现对复杂结构器件的制造,从而使其在建筑、机械加工等应用领域有一定潜力.随着人类对宇宙探索欲望愈演愈烈,各国都决定将月球作为"跳板",采用月球上丰富的月壤资源利用3D打印技术进行小型零件或大型建筑物的原位制造,以此逐步开展宇宙探索计划.目前,科研工作者们已成功配置出多种模拟月壤,其与真实月壤的成分组成、粒径分布等性质都很相似.并且利用D-shape、微挤出式墨水3D打印、激光增材制造、数字光固化等增材制造工艺已成功将模拟月壤原料打印成型.其中,采用数字光固化增材制造技术打印并经过脱脂烧结后得到的模拟月壤结构件的抗压强度及弯曲强度分别可达到428.1 MPa和129.5 MPa,验证了增材制造技术在未来行星上进行原位制造的可行性.本文意在为月球等宇宙天体的原位制造技术研究提供一定的参考.     

坡面植被覆盖度对泥沙输移的影响特性

植被恢复是黄土高原产沙大幅减小的重要原因之一。为探究坡面植被覆盖度对泥沙输移的作用,采用理论分析和野外小区试验相结合的方法,分析了植被覆盖度与坡面输沙率之间的关系。基于Einstein泥沙运动理论,从泥沙运动的角度对坡面泥沙颗粒的运动过程进行理论分析,建立了坡面相对输沙率与植被覆盖度的关系式Φ^''/Φ=(√(π/2Vc)-1) η/λ（η=D_v?D）。通过野外径流冲刷试验对公式予以验证,试验设置了6个流量级（流量范围在0.14-1.40L·s-1之间）,8个植被覆盖度（0-100%）,共48组试验。试验结果表明,计算值较实测值整体偏大,大流量条件下的计算值与实测值符合较好,小流量条件的计算值与实测值有一定偏差。综合理论与试验分析可知,植被对输沙能力的影响与植被覆盖度、植被株径和泥沙粒径有关;在相同的坡面地形及植被覆盖度条件下,株径较小的植被比株径较大的植被更有利于减沙;在泥沙粒径较粗的地区,坡面植被的减沙效果更为明显,同一种植被只需达到一个较小的覆盖度,便可以开始发挥有效的减沙效益;在植被覆盖度较低时,发挥有效减沙效果的覆盖度阈值是由坡面泥沙粒径和植被株径决定。     

某型飞机襟翼导轨支架开裂原因

某型通用飞机在飞行时其左侧襟翼导轨支架发生开裂。采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜分析、硬度测试及有限元分析等方法研究了该支架开裂的原因。结果表明：裂纹起源于襟翼导轨支架下部拐点的尖角处，断口呈疲劳条带特征，说明该支架发生了疲劳开裂；襟翼收放产生的交变应力和高循环次数是造成支架疲劳开裂的主要原因。采用安装加强补片的方法可以提高支架应力集中区域的强度。     

连续急弯对河段输沙能力的累积效应试验研究

连续急弯在天然河道中广泛存在，研究其水沙运动规律，对急弯河段河道整治及灾害防治具有重要的指导意义。针对黄河下游连续急弯河段，以非恒定流动床物理模型试验为基础，探讨了连续急弯对河段输沙能力的累积效应，结果表明：连续急弯造成额外的能量损失，在特定水沙条件下导致河道整体上呈淤积状态；连续急弯河段输沙能力沿程减弱，整体上呈现出流量越大输沙能力减弱幅度越大的特征；急弯的平面几何特征可用中心角(θ)和曲率半径与河宽之比(r_c/B)的乘积表示；涨水阶段，弯道平面几何特征与输沙能力负相关；退水阶段，当漫滩流量接近平滩流量时，输沙能力在局部弯道稍有恢复，水流归槽后，弯道平面几何特征与输沙能力又恢复为负相关关系。     

面向电荷泵的占空比可调四相时钟发生电路北大核心

针对传统四相时钟发生电路产生的时钟波形信号易发生交叠、驱动电荷泵易发生漏电等问题，提出了一种占空比可调四相时钟发生电路。电路在每两相可能出现交叠的时钟信号之间都增加了延时单元模块，通过控制延时时间对输出时钟信号的占空比进行调节，避免了时钟相位的交叠。对延时单元进行了改进，在外接偏置电压条件下，实现了延时可控。基于55 nm CMOS工艺的仿真结果表明，在10～50 MHz时钟输入频率范围内，该四相时钟发生电路可以稳定输出四相不交叠时钟信号，并能在1.2 V电压下驱动十级电荷泵高效泵入11.2 V。流片测试结果表明，该四相时钟发生电路能够产生不相交叠的四相时钟波形，时钟输出相位满足电荷泵驱动需求。