美国人效能增强技术发展应用

 美国一直在进行士兵“超级”能力方面的研究，采用多项举措推动人效能增强技术发展。从顶层战略设计、科研机构任务、经费持续投入3个方面对美国人效能增强技术发展特点进行了综合分析，概述了美国人效能增强技术在体能、技能、智能等领域研究成果与进展，并分析了美国人效能增强技术的发展趋势和可能导致的社会伦理学问题。     

运动想象脑机接口系统的Petri网建模方法

针对脑机接口(BCI)中的共享控制问题,提出一种BCI系统的Petri网建模方法.首先,将共享控制策略与BCI系统的内外部信息相结合,构建运动想象BCI系统的Petri网模型,描述系统的运行状态,分析和改进共享控制策略.然后,加入控制库所描述系统的外部输入,并通过合成Petri网的方法简化Petri网的建模过程.结果表明:所提方法能够正确地演化BCI系统的运行过程,提高BCI系统的适用性,可用于设计、验证和执行共享控制策略.     

Al涂层/AZ91镁合金复合铸造界面的研究

对型芯预喷涂一层Al涂层,将AZ91镁合金液浇注到铸型中实现基体和涂层的结合,对凝固后的结合界面组织和相组成进行分析。结果表明,AZ91镁合金液和Al涂层表面的氧化物发生反应,实现了界面间的润湿,形成冶金结合界面。该界面包含3个扩散层:镁合金基体一侧为(Al₁₂Mg₁₇+δ_Mg)共晶组织;中间层为Al₁₂Mg₁₇金属间化合物;Al涂层一侧为Al₃Mg₂金属间化合物,并弥散分布着一些氧化物。试验结果证明,通过复合铸造的方法可以实现Al涂层和镁合金基体的冶金结合。     

考虑层理效应的页岩压裂模拟全耦合黏结单元法

页岩水力压裂技术是目前最常用的储层改造技术。页岩中存在具有方向性的不连续结构面，使其具有较为明显的层理效应，主要体现为页岩的横观各向同性。为了在水力压裂中反映层理效应，在考虑层理效应的粘结单元方法(CFEM)基础上，考虑了力学场和渗流场的相互作用，推导了界面单元全流固耦合方程。最后，通过水力压裂试验结果与模拟计算结果的对比，展现在不同地应力条件下页岩层理性对水力裂纹扩展的影响作用。在应用该方法时可以根据给定层理方向，模型自动将与层理平行(或近于平行)的粘结面转化为层面界面，而且在整个模拟过程中，不需要引入额外断裂准则，也不需要网格修正，为页岩水压致裂问题的数值模拟提供了新途径。     

具有振荡边界热源的两类融化问题的数值研究

构造定时间步长的有限差分方法求解具有周期振荡热源的球型和柱型两类融化问题,对融化过程中移动界面的运动和液态介质内温度场的变化进行数值模拟,并分析Stefan数、热源周期振荡的振幅和频率对移动界面运动和温度场分布的影响。数值实验结果表明,Stefan数对于移动界面的运动和温度场的变化会产生非常大的影响,而边界热源周期性的振荡对移动界面的运动会随着相变区域的增大而不断减弱。该问题的数值模拟为工程实践中的相变传热问题提供重要的理论参考。     

船舶摩擦学的发展展望

首先阐述了船舶摩擦学的定义及其内涵。船舶摩擦学涉及内摩擦和外摩擦的问题,前者主要包括船舶主机、辅机与推进轴系等机械装置及系统内各摩擦副之间产生的摩擦,而后者包括甲板上层建筑及货物与空气、艉轴外支架、船体壳板与水、船上作业人员与船舶甲板间的摩擦。其次,综合分析了船舶主动力机械设备、辅助机械设备、船体界面中的各种摩擦学研究进展,并提出了船舶摩擦学在船舶节能减排、延长船舶机械系统的使用寿命、提高船舶运行效率等方面的作用。最后,结合船舶摩擦学的研究现状和航运业的发展需求,对船舶摩擦学研究的发展趋势进行了展望。     

高陡横坡段桩柱式桥梁双桩基础受力分析

基于高陡横坡段桩柱式桥梁双桩基础承载特性,提出了一种改进有限杆单元计算分析方法.分析了高陡横坡段桩柱式桥梁双桩基础承载机理及受力特性,建立了双桩基础计算分析模型.其次,根据前、后桩与边坡相对位置关系,给出了后桩所受剩余下滑力与前桩所受土压力的比例关系.在传统有限杆单元分析方法基础上,结合陡坡桩受力特征,导得了考虑桩土共同作用与"P-Δ"效应的单元刚度矩阵修正方法,并在此基础上编制了适用于高陡横坡段桩柱式桥梁双桩基础的有限杆单元分析MATLAB计算程序.采用室内模型试验对本文计算方法进行验证,给出了适用于陡坡段桥梁桩基的设计流程图.研究结果表明:本文理论计算值与模型试验实测结果吻合良好,表明本文计算方法正确可行,可为同类工程设计提供参考.     

铁素体/珠光体界面对耐酸管线钢氢致开裂敏感性的影响

利用OM、SEM、EBSD、TEM等手段,分别对热轧态和退火态耐酸管线钢的微观组织、晶界分布、位错及析出相进行表征,测试了不同组织管线钢的氢致开裂(HIC)敏感性,计算分析了有效氢扩散系数、氢陷阱密度及其对不同组织的氢捕获效率,重点探讨了铁素体/珠光体(F/P)界面对耐酸管线钢HIC敏感性的影响。结果表明,随着管线钢珠光体含量的增加,F/Fe_3C界面及F/P界面越多,二者作为不可逆氢陷阱会阻碍氢的扩散,提高氢的捕获效率,有效氢扩散系数降低,管线钢的HIC敏感性提高;F/P界面附近位错的聚集会加速氢原子向高界面能的F/P界面聚集,使氢致裂纹起始于F/P界面处,并沿着F/P界面扩展。     

考虑反演及桩土相互作用的拟动力试验方法

考虑桩-土-结构相互作用,建立整个结构体系试验模型,在土槽试验室模拟框架结构在地震作用下的反应.在考虑桩-土相互作用的拟动力试验中,由于下部结构的不可控性和土体的不确定性,提出采用反演分析识别下部结构的动力反应,试验中通过传感器有效获取下部结构状态信息,利用这些测试信息作为反演分析的基础数据,确定桩-土工作状态,运用子结构的概念完成整个结构体系的拟动力试验.以某框架为例,采用考虑反演分析的试验方法、等效线性化方法以及刚性地基假设方法,探讨地震作用下结构反应的不同.试验及模拟分析表明,地震作用下,土体较早地进入了塑性阶段,结合反演分析的该试验方法能更好地模拟包括桩土在内的整个体系在地震下的反应.考虑反演分析试验方法的结构顶端位移最大,等效线性化方法次之,刚性地基假设最小;考虑反演分析试验方法的层间位移角和层间剪力最小,固定基础假设最大.     

ε-HNIW/F2311 PBX界面结构力学行为模拟

研究了ε-六硝基六氮杂异伍兹烷(ε-HNIW)/F2311界面结构的力学行为. 采用分子动力学(MD)方法,在298～423 K 温度范围内以及NVT系综和COMPASS力场下,对F2311与ε-HNIW (110)晶面所构成PBX界面结构的各种力学性能进行模拟计算. 结果表明,温度达到348 K后,ε-HNIW/F2311界面结构比内层ε-HNIW形状变化(G)和体积变化(K)都变得相对容易,弹性增强的同时可以有效地分散应力,有利于PBX的加工;进一步分析K/G表明,ε-HNIW/F2311界面结构在298～373 K内成型性较好,尤其在348 K左右时最适合进行PBX的压制成型.