压电驱动的载荷比拟方法

随着压电材料与结构大量进入航空航天结构控制领域，针对大型复杂结构的压电驱动计算与优化对计算方法提出更高的要求．本文提出并验证了压电驱动载荷比拟方法．使用该方法可以大大降低有限元模型规模，避免多压电铺层面内电压定义困难、简化材料参数在材料主向与单元主向之间的复杂转换，特别适合于结构强度工程人员进行压电驱动的振动与形状控制设计．     

黄河下游复杂水位过程有效拟合新方法研究

针对黄河下游复杂水位过程的有效拟合, 将多项式回归、逐步回归、参数的岭估计等有机集成, 并引进累进变换, 系统形成了一个新方法. 新方法与同类方法的核心区别, 在于考虑了复杂水位过程中常见的弱影响因素间的强耦合作用; 在于综合采用了多种方法最大限度地降低拟合模型误差; 在于引进了必要的累进变换. 新方法有机集成了多个理论和方法的长处, 且使用方便. 新方法有着充分的理论基础, 有着同类复杂拟合问题下的普遍适用性. 进一步用该方法拟合多组黄河下游复杂水位过程, 拟合精度都较现有其他方法提高显著, 拟合模型各项都有明确的物理意义.     

人群拥挤及群集行为特性的仿真研究

公共场合中的人群聚集通常是事故发生的隐患, 人群群集拥挤度越高, 事故风险也就越大, 而且造成的人员伤亡和损失也更为严重. 本文以现有的社会力模型为基础, 考虑到行人运动的各向异性、行人对于动态阻塞区域的避让行为, 提出了一种改进模型. 并通过设置静态力作用网格和应用局部性原理, 对算法进行优化, 使得该模型能更为真实的体现人群的实际运动, 而且大大提高了运算效率. 将改进后的模型应用于人群拥挤的行为特性研究, 可用于人群拥挤状态的风险评价以及公共建筑环境的规划设计.     

共轨柴油机燃用生物柴油的排气颗粒粒径分布及核态纳米颗粒生成机理研究

在新一代轿车用共轨柴油机上对生物柴油及柴油燃烧排放的颗粒粒径分布和纳米颗粒的生成机理进行了研究．试验结果表明，柴油机的颗粒粒径分布为双态分布：核态和聚集态，基本以50nm为分界线．在2000r／min，50N．m工况下，颗粒粒径分布为单一的聚集态分布，当转矩超过100N．m后，颗粒粒径分布从单态转化为双态分布．对于本试验中的生物柴油混合燃料，当燃料混合比小于60％，发动机高负荷下其粒径分布也为双态，相同条件纯生物柴油的颗粒粒径分布仅为单一聚集态．低负荷时，对比所有燃料的颗粒粒径分布都为单一聚集态．生物柴油混合燃料可以明显降低柴油机的聚集态颗粒数量浓度．而颗粒中核态纳米颗粒的形成可解释为随着负荷的增大，燃料的耗油量和排气温度的上升，燃烧生成的SO2被氧化催化器转化为SO3，其水化物硫酸的形成促成了核态纳米颗粒的形成．所以生物柴油混合燃料的硫含量决定带有氧化催化器的轻型柴油机的纳米颗粒的形成和数量．     

螺母型超声电机驱动的集成透镜调焦系统

介绍一款螺母型超声电机驱动的集成光学调焦模组系统. 该系统用光学镜头(M6或M7)作为转子, 粘有压电元件的多面体铜管作为定子, 成像传感器安放在定子轴的底部. 驱动芯片(IC)控制电机运行. AF模组尺寸是8.5 mm×8.5 mm×5.9 mm. 转子的外螺纹与定子的内螺纹相互啮合. 当驱动IC激励定子上的压电片时, 在定子中激励出沿圆周传播的面内弯曲行波. 图像质量由多次成像的清晰度反馈到驱动IC, 再由驱动IC对镜头位置进行控制, 从而实现AF功能. 工作时功耗小于0.25 W, 静止时功耗为0. 调焦精度<10 mm, 运动速度>3 r/s, 响应时间<10 ms. 该系统模组还具有耐冲击和抗跌落, 机构简单没有附加传动机构等特点. 在试验样机中已经获得3~5 MP的图像分辨率.     

以黄河流域土壤水资源为例说明以“ET管理”为核心的现代水资源管理的必要性和可行性

针对流域／区域水资源匮乏程度日益严重的情势，本文立足于水循环全过程，以水资源在其动态转化过程的主要消耗——蒸发蒸腾（ET）为出发点，全面论述了在现代水资源管理中开展以“ET管理”为核心的水资源管理的必要性和可行性．并以黄河流域土壤水资源为研究实例，在采用WEP—L分布式物理水文模型对全流域水循环要素系统模拟的基础上，开展了黄河流域土壤水资源数量和消耗效用分析．结果表明，立足于区域／流域水循环过程，开展以“ET管理”为核心的水资源管理，不仅可以避免水资源的闲置而且也有利于从“真实”节水的角度提高水资源的利用效益，缓解区域／流域水资源的匮乏程度，是对传统水资源需求管理有益的补充．     

固体火箭喷管烧蚀控制机制的判别

固体火箭喷管喉衬材料的烧蚀是化学反应与传热、传质相耦合的过程．基于气动热力学、热化学动力学和传热学，建立了热化学烧蚀模型；并对H2含量、频率因子、活化能引起喷管内热流场与化学烧蚀的变化进行了数值模拟．计算结果表明：在高温高压燃烧环境下，H2频率因子与活化能的变化引起烧蚀机制的改变，但H2频率因子的变化影响并不明显；固体火箭喷管烧蚀控制机制的判别应由喷管内燃气中H2的含量与烧蚀环境下H2活化能来决定．该研究结果为固体火箭的热防护设计提供参考．     

高压阻重复性的纳米颗粒复合硅橡胶

将溶剂热还原法制备的金属钌纳米颗粒在空气中热氧化, 得到尺寸小于20 nm的氧化钌颗粒, 用透射电子显微镜、X 射线光电子能谱证明空气热氧化得到的氧化钌大部分为金红石相的二氧化钌, 具有良好的导电性. 用乙烯基硅烷偶联剂对氧化钌表面进行改性, 红外吸收谱证明硅烷分子修饰到氧化物表面, 将其与甲基乙烯基硅橡胶(PVMS)复合, 得到分散性良好的复合材料, 其电导温度关系表明, 室温电导主要为隧道方式, 压阻测量表明, 材料在低压缩应变下具有较高的压阻重复性. 透射电子显微三维重构图像显示, 分散在聚合物中的氧化钌呈现与炭黑很不同的聚积状态, 其颗粒间的间隙分布范围小是导致压阻重复性提高的主要因素.     

黄河三角洲自然保护区水禽生境适宜性模糊综合评价

基于地理信息系统(GIS)、MaxEnt模型和模糊综合评价法,在2013年~2014年水禽野外调查的基础上,以丹顶鹤(Grus japonensis)、东方白鹳(Ciconia boyciana)、大天鹅(Cygnus cygnus)作为指示物种,开展黄河三角洲自然保护区水禽生境适宜性模糊综合评价.MaxEnt模型结果表明:到翅碱蓬滩涂距离、到柽柳-翅碱蓬滩涂距离是影响丹顶鹤越冬生境选择的主要环境变量,其综合贡献率分别为63.5%和23.3%;到芦苇沼泽距离、到黄河距离是影响东方白鹳繁殖生境选择的主要环境变量,其综合贡献率分别为68.8%和18.0%;到水源距离、到盐田-虾池距离、到芦苇沼泽距离3个环境变量对大天鹅越冬生境选择有重要影响,其综合贡献率分别为48.4%、21.1%和15.6%.模糊综合评价结果表明:水禽生境"适宜"面积为20 291hm2,"较适宜"面积为6 103hm2,分别占保护区陆域面积的17.8%和5.3%,主要集中分布在保护区南部的大汶流管理站和黄河口管理站.空缺分析表明:保护区内存在2个比较明显的保护空缺,即大汶流管理站人工湿地恢复区域、黄河口管理站东南部区域.为有效保护水禽生境,建议加强保护区湿地生境监测、评价和规划,以及对人为干扰活动进行监督和管理.     

气体钻井钻遇高产气流时压井模拟实验

气体钻井钻遇高产气流时井筒处于空井状态,如果套压太高:1容易压漏套管鞋处地层;2很难使用钻井泵泵入压井液;3井筒内气量很大又处于高压压缩状态,压井排气时危险性大;因此,通常不通过关井求压来确定地层情况,井底常压法压井无法建立有效液柱平衡地层压力,压井施工缺乏理论依据。为了获取现场实验数据,以便给气体钻井钻遇高产气流时压井方案的制定提供参考,针对该情况下无法关井的特点进行了现场模拟井压井实验。实验过程中通过自动控压钻井系统进行压力自动控制、PWD进行数据实时监测,完成了不同产气量情况下的压井实验,并将实验结果与模拟计算结果进行对比分析,计算精度和实验数据误差在10%以内,取得了良好的实验效果。