基于多种介质的仿生步行足力学特性

以中华绒螯蟹步足为研究对象,基于步足指节结构特征设计了4种仿生步行足:圆锥、圆锥沟纹、棱锥、圆柱沟纹步行足,并以圆柱足为对照原型。分别对5种步行足在不同含水率的石英砂和黏土中进行土槽试验,测试步行足的抗沉陷性能、能量消耗和推进性能。通过与圆柱足的对比试验表明:在多种土壤介质中,仿生步行足具有较好的力学特性。4种仿生足与介质接触过程的能量消耗显著低于圆柱足,仿生步行足可比圆柱足入土能耗最多降低95.12%,出土能耗减少45.88%~91.23%;圆柱沟纹仿生足在介质中的支承力提高6.61%~21.81%,推进力增加5.30%~20.88%,表现出优于圆柱足的抗沉陷性性能和推进性能。     

基于路由信息的无线传感器网络跨层MAC协议

为解决S-MAC协议的时延问题,提出了一种基于路由信息的MAC协议RC-MAC协议。协议采用跨层优化的方法,通过修改MAC层帧结构在该层中引入网络层所提供的路由信息,使节点能够预先知晓路径,实现预约信道并提前进行握手,提高了网络的传输效率。此外,通过引入多次自适应侦听,使数据能够在一个调度周期内传输多跳,减少了端到端时延并提高了吞吐量。通过理论分析和仿真验证了RC-MAC协议在未引入过多能量消耗的基础上相对S-MAC协议能够减少时延50%左右,在网络负载大时可有效提高网络吞吐量30%左右。     

(1-x)Mg_2TiO_4-xSrTiO_3陶瓷的物相组成、显微结构以及微波介电性能

采用固相反应法制备了(1-x)Mg_2TiO_4-xSrTiO_3(w(x)=4%,6%,8%,10%)微波介质陶瓷,研究了不同SrTiO_3添加量以及烧结温度对该陶瓷体系的物相组成、显微结构以及微波介电性能的影响。XRD分析结果表明,所有陶瓷样品为两相共存,没有第二相的存在。SrTiO_3的添加能够促进Mg2TiO4陶瓷的烧结,同时陶瓷在1 375~1 425℃范围内均表现出较高的致密度。当x=0.08,烧结温度为1 400℃,保温4h时,陶瓷具有优良的微波介电性能,εr=17.1,Q×f=65 130GHz,τf=-9.8ppm/℃。     

半绝缘衬底上Si掺杂InP的纳米孔腐蚀与电学性质研究

利用MOCVD在InP半绝缘衬底上生长N型InP,在KOH溶液中电化学腐蚀形成纳米多孔结构的。通过实验证实在半绝缘衬底上的InP纳米孔腐蚀具有可行性,并且得到了腐蚀质量较好、图形清晰、结构规整的纳米孔材料。在对其进行霍尔测试,得到了腐蚀孔对于n型InP材料表面电学性质的改变,实现了低掺杂浓度(10~(18)cm~(-3))的InP通过表面纳米孔腐蚀的方式提高载流子浓度,改善n型InP层表面电学性能。     

油管复合钝化膜耐蚀性能影响因素的实验研究

采用正交试验方法分析成膜温度与成膜时间对钢片表面复合钝化膜耐蚀性能的影响,选择预膜温度、预膜时间、固化温度和固化时间作为主要影响因素,设计4因素3水平的正交试验进行相关实验。实验结果表明,各因素对钢片表面复合钝化膜耐蚀性能影响程度的大小依次为T_(预膜)、T_(固化)、t_(预膜)、t_(固化)。T_(预膜)、T固化值的升高会提升复合钝化膜耐蚀性能;t_(预膜)、t_(固化)的延长也会增强复合钝化膜的膜层厚度、致密性及稳定性。综合实验结果,得到钢片表面复合钝化膜的最优制备条件为:T_(预膜)为90℃、t_(预膜)为10 min、T_(固化)为120℃、t_(固化)为100~120 min。     

腐蚀套管剩余强度计算

借鉴API RP 579等标准推荐作法,研究了基于测井数据的缺陷描述方法、剩余强度计算方法。建立的腐蚀套管缺陷识别与剩余强度计算模型具有一定的适用性。     

基于并行MLFMA的金属介质混合目标RCS计算

针对电大尺寸金属介质混合目标的RCS计算问题,采用基于体面积分方程(VSIE)的矩量法对目标RCS进行解算,并通过并行多层快速多极子算法(MLFMA)进行加速求解.通过建立介质覆盖的金属球模型,给出了MLFMA的并行加速比;利用金属介质混合材料无人机模型,给出了不同极化条件下的RCS.仿真结果表明,并行MLFMA在保证计算精度的条件下,有效减少了单台计算机的内存消耗且速度大幅度提高,明显提高了电大尺寸目标RCS的求解效率.     

给水球墨铸铁管腐蚀特性及腐蚀对水质的影响

为研究给水球墨铸铁管腐蚀特性及腐蚀对水质的影响,以球墨铸铁管为主体制作三电极反应体系,以微生物为控制变量利用电化学工作站测定球墨铸铁管电化学腐蚀参数,同时分析腐蚀体系内水体水质变化.结果表明:非灭菌组自腐蚀电位66 d均值-0.515 V,自腐蚀电流密度均值7.61×10-4m A/cm~2,期间水质迅速变差,总铁质量浓度3 d后超标,色度和浊度最终分别达72、115 NTU.灭菌组自腐蚀电位66 d均值-0.471 V,自腐蚀电流密度均值5.26×10-4m A/cm~2,腐蚀强度较灭菌组稍缓,但水体最终变成"黄水".没有或失去防腐涂层而暴露于水体中的给水球墨铸铁管初期极易发生以电化学腐蚀为主的综合性腐蚀,严重影响水质.     

地下水运动方程理论分析及其在CFD中的应用

在单井循环地下换热器仿真研究中,对于多孔介质模型参数设置常根据经验确定,相关理论研究较为缺乏,导致仿真研究结果与实验结果偏差较大.因此,本文对地下水运动方程进行理论分析,利用纳维—斯托克斯方程与米斯马赫方程推导得出不可压缩流体在不可变形多孔介质中的运动方程;利用伯努利方程和米斯马赫方程,将能量方程方程中的水头损失与流体在多孔介质中流动的阻力损失联系起来,使伯努利方程在多孔介质中的得到应用;根据实验结果与仿真数据确定了Fluent中多孔介质模型的2个经验系数,C0和C1分别为2.5×106和1.2;最后,应用该经验系数,仿真得到3种单井循环地下换热器影响下的地下水速度流线.     

碳钢电极在Al_2O_3纳米流体中的腐蚀行为研究

采用电化学阻抗谱和极化曲线研究了碳钢电极在以模拟冷却水为基液的Al_2O_3纳米流体中的腐蚀行为.实验结果表明,Al_2O_3纳米颗粒对碳钢的腐蚀有一定的抑制作用;Al_2O_3纳米流体中碳钢电极的耐蚀性能随着温度的升高而降低,添加分散剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对碳钢也有一定的缓蚀作用,当SDBS的用量超过一定值时,对碳钢的缓蚀性能开始下降.