南极冰盖垂直温度场观测系统的设计与应用

极地冰下温度剖面的观测可为极区科学考察站的建设、南极冰下湖资源的开采等工程提供重要依据。近年来,国内外研制的温度观测系统,主要针对北极海冰环境设计,而南极冰盖下的温度场观测鲜有提及。本文提出一种在南极地区恶劣环境下,基于半导体温度传感器的冰下温度场分布观测系统。通过对电路结构和软件控制流程的设计,解决低温环境下能源消耗过快的问题。针对南极冰盖下单总线信号长距离传输困难的问题,对传输线缆进行分析,重新计算并依据结果调整硬件结构与程序。为检测系统能否满足观测需求,进行了温度精度与系统功耗的测定实验,达到数据稳定回传的目的。系统于中国第35次南极科学考察期间布放在我国南极昆仑站区域,获得超过6个月的南极冰盖温度场观测数据。     

基于人脸跟踪云台的红外热成像系统

针对疫情防控与疫情常态期间的公共场所人员温度异常检测模式固定、响应迟钝、直接接触测温等缺点,设计了一种追踪动态人脸的红外热成像测温系统。系统基于红外阵列传感器MLX90640和CMOS摄像头模块OV7725,以STM32H743为核心控制器,加持了二自由度云台,并借助OpenMV IDE软件结合HaarCascade级联分类器、目标追踪PID算法、LBP特征提取,实现了从人脸检测、人脸跟踪到温度检测和人脸识别的功能。最后通过整机调试,可以完成对动态人脸的追踪、人体温度异常的检测、被测者身份认证。实验表明,该非接触测温系统操作简单、红外热成像图像质量较高、测温灵敏,且硬件便于与门禁系统搭配使用,应用场景较广。     

壳聚糖角膜接触镜的脱水行为及透氧性能研究

考察和比较了壳聚糖角膜接触镜样品在去离子水和OPTI-FREE杀菌全护理液中的脱水行为和透氧性能,并研究了壳聚糖角膜接触镜的脱水反应动力学,建立了壳聚糖角膜接触镜的透氧系数和含水量之间的数学模型。研究表明:壳聚糖角膜接触镜的脱水动力学按一级反应方程进行,其透氧系数符合软性亲水接触镜镜片的标准。     

循环加载强化作用对花岗岩细观破坏影响的离散元研究

基于室内单轴压缩试验结果,采用离散元方法建立等效晶质模型（GBM）. 根据室内循环加卸载试验结果改进GBM模型晶内、晶间接触模型,建立能够准确表征循环加载强化作用的GBM强化模型,借此GBM强化模型揭示循环加载强化作用对花岗岩单轴压缩过程细观破坏的影响机制. 结果表明,在峰前应力阶段,自锁效应造成的应力分布不同,导致晶内/晶间接触出现以张拉为主的裂纹,石英、长石依次成为承载主体;在峰后应力阶段,前期强化作用所积蓄的剪切能量得到释放,导致长石出现密集的晶内裂纹,是试块失稳的主要标志;长石周边矿物差异性失效引起长石矿物破坏路径改变,造成试块峰值应力随强化系数增大呈现波动性增长. 构建的GBM强化模型为研究循环加载强化作用对脆性岩石不同加载路径细观破坏机制提供新方法.