飞行力学设计的新思路

对于现代高性能飞行器而言,飞行力学是与各类学科紧密相关的纽带.为了要获得飞行器良好的总体性能,必须要有良好的飞行力学设计.对此,提出了一个飞行力学设计的新思路.为满足现代飞行器高的操纵性、稳定性、机动性、宽的速度应用范围（亚、超声速）等要求,采用发动机、进气道与弹体一体化设计,三通道协同控制以及主动控制等技术,导致了多类学科交叉耦合,使得单一学科分别设计的方法难以解决现代飞行力学设计问题,采用多学科设计优化（MDO）技术就成为现代飞行器设计的必然选择.     

功率半导体器件与功率集成技术的发展现状及展望

功率半导体技术是半导体领域的重要研究内容之一,主要应用于现代电子系统的功率处理单元,是当今消费类电子、工业控制和国防装备等领域中的关键技术之一.本文概要介绍了功率半导体器件与集成技术的特点和应用范围,阐述了功率半导体器件与集成技术的发展现状和趋势,给出了未来技术发展路线图,最后梳理了未来技术发展的若干问题.     

新世纪的基石新世纪的缤纷--新型材料与工程研究开发在中国科技大学之一斑

新材料、新技术是当今人类历史发展阶段的鲜明特征,也是２１世纪持续发展的基石。材料科学与工程学科领域的人才培养和先进材料的研究开发一直是我国重点高等学校的重要任务之一,本文简要回顾中国科技大学自建校以来在新型材料与工程研究开发的历程和现况,旨在反映我国在该领域发展现状和趋向之一斑。     

飞行力学研究的新进展——飞行器攻防对抗研究评述

介绍了飞行器未来的作战环境、国外攻防对抗技术和战术的发展情况,特别是超低空飞航导弹在未来战争中的作用;讨论了飞行力学、微分对策、试验设计和飞行仿真在攻防对抗研究中的作用;从现代力学发展的角度,提出了＂攻防对抗和作战效能研究是飞行力学研究的新阶段＂的观点.     

钻孔局部壁面应力解除法(BWSRM)的原理及其在锦屏二级水电站工程中的初步应用

岩体初始地应力问题的研究在岩石力学与工程领域具有重要意义.作为地质体组成部分的岩体与其他材料明显不同之处之一就是其内部赋存有地应力状态,了解地壳某一局部区域地质岩体残余至今的地应力状态是一项极为复杂而又十分重要的研究课题.对地壳应力状态的认识虽然总体上有一些规律可寻,但主要手段还是靠现场原位的地应力实测.简要评述了目前普遍采用的三维地应力测量方法及其不足.提出了钻孔局部壁面应力解除法(BWSRM)三维地应力测量原理及其具体实施方案,研制了基于BWSRM法为原理的地应力测井机器人,并将其初步应用于锦屏二级水电站工地埋深达2430m处的地应力实测工作,验证了BWSRM法地应力测量原理的可行性和合理性.BWSRM法与测井机器人在地应力测井工作中的推广和应用具有十分广阔的前景.     

大尺寸关节支架的3D打印及应用

人工关节假体的置换与长期植入后的失效问题将造成关节组织不可恢复的损失,小块可降解骨软骨关节支架具有恢复病变关节的力学环境和诱导新生组织生长的能力,为大尺寸关节病变缺损修复提供了新的治疗策略.大面积深层病变软骨关节病变位置的生理结构与力学环境的分析,以及多材料复合关节支架的仿生制造与手术方案是治疗方案开发的难点.本文提出一种新型多材料关节支架的仿生设计与制造技术和植入方法.以诱导组织生长为导向,选择聚乙二醇凝胶(polyethyleneglyco,PEG)、β-磷酸三钙陶瓷(β-tricalcium phosphate,β-TCP)、聚乳酸(polylactide,PLA)等生物材料开发新型支架;以羊膝关节为研究对象,通过反求工程、有限元分析和3D打印技术,利用有限的影像学数据信息,建立膝关节模型和易病变软骨区域;基于支架生理结构特征与关节缺损区机械承载能力的映射关系,建立大块仿生骨软骨支架的结构与稳定性固定结构.实验证明该支架在置换初期较好地恢复了缺损关节的力学环境.所提出的方法和支架有望为大面积骨软骨缺损的修复提供一种新的治疗方案.     

协同优化方法与并行子空间方法的评估与比较

多学科优化设计技术是航空航天领域内近年来发展起来的一种新的总体优化设计技术,致力于解决复杂系统的耦合设计问题,以获得系统的整体最优.协同优化方法和并行子空间方法是多学科优化设计技术中的2种主要方法,本文从计算效率、计算精度、学科自治、工程实用性等方面,结合3个实例,对2种方法进行深入的分析与评估.分析结果表明：并行子空间方法在计算效率、学科自治以及工程实用性方面比协同优化方法略胜一筹.     

基于梁-颗粒模型的钢筋混凝土结构爆炸破坏数值研究

钢筋混凝土在爆炸载荷下的力学行为研究是防灾减灾与防护工程领域的重要研究课题.在离散元框架内,开发了模拟钢筋混凝土结构;在爆炸载荷下破坏过程的三维梁-颗粒模型,在弹性范围内,用矩阵位移法描述梁的变形与受力的关系,提出了用应力表达梁的强度准则.基于Cowper-Symonds理论,开发了描述钢筋在高加载率荷载下变形的梁-颗粒模型.采用C＋＋语言开发了模拟程序.进行了钢筋混凝土板在爆炸载荷下破坏规律的实验研究,同时用开发的模型进行了数值模拟,模拟结果与实验结果的对比表明：模拟结果与实验结果基本一致,所开发的模型可以反应爆炸载荷下钢筋混凝土材料的破坏特征,能够真实地体现爆坑的形成、裂纹的扩展、层裂等现象.     

DRAGON—Lab——新一代互联网技术综合实验验证平台

实验平台在互联网技术的发展进程中具有举足轻重的作用,不仅互联网自身起源于实验平台,下一代互联网研究也起始于实验平台建设．互联网实验平台大体可分为2类：实验网络,如CNGI-CERNET2,Intemet2,Geant等;实验系统,如PlanetLab,NS2等．DRAGON．Lab具有实验网络和实验系统双重特征．首先,DRAGON．Lab是互联网上独立的AS（autonomoussystem）,紧密依托多个生产网络,具有鲜明的实验网络特点．其次,DRAGON—Lab整合了大量实验资源,包括自有资源、伙伴资源和互联网上的开放资源,能够提供开放的定制实验服务．DRAGON-Lab的主要技术特点是规模大、开放性强、支持远程可视化实验和可编程实验．文中介绍了DRAGONLab的体系结构设计和关键实验技术．     

材料动态性能对高速切削切屑形成的影响规律

高速切削作为一门先进制造技术已经在工业生产中得到日益广泛的应用,对高速切削过程切屑形成机理的研究有助于进一步发挥高速切削技术的优势和促进高速加工装备的发展,同时可指导优化切削参数、控制切屑形态以改善加工表面质量.高速切削切屑形态变化是工件材料在不同切削载荷下表现出的动态力学性能差异所致.弄清楚高应变率下材料动态力学性能有利于揭示高速切削切屑变形与失效机理,同时高速切削实验的合理设计与应用可以成为材料在高应变率下动态力学性能的新型测试手段.本文以高速切削过程工件材料动态性能变化对切屑形成的影响为主线,结合我们在高速切削切屑形成机理方面多年的研究成果,对高速切削过程中工件材料的强度、塑脆性和微观组织变化等方面进行了综述分析.阐明了高速切削条件下碎断切屑形成的力学条件,指出了传统切削理论在应力状态对切屑变形和失效的影响机理、切屑微观组织演化等方面研究存在的不足,最后对未来的超高速切削切屑形成机理研究进行了展望.     

流体力学的基础研究

从二十世纪流体力学的发展可以看出其特点是：主要从工程技术发展的需要提出问题，对象是复杂的真实介质或系统，在解决问题的过程中，又形成新的学科，而在众多的工程技术中，又以航空航天技术的 需要对力学发展的推动作用为最大，预计在二十一世纪，这一趋势仍将继续一段时间，据此提出了若干急需解决的流体力学基础问题。     

粘结界面力学行为及其表征

胶接技术具有工艺简单、应力集中小、抗疲劳、耐腐蚀、密封性好等优点,在机械、建筑、电子、航空航天、医疗等诸多领域中广泛应用,但存在粘结强度相对较弱、界面强度影响因素较多等问题,故针对粘结界面力学行为及其表征技术开展研究具有重要的学术意义和应用价值.本文首先介绍粘结界面的破坏机理以及影响因素的相关研究,侧重于有关粘结界面强度和应力分析的理论和实验工作,然后针对粘结层存在一定程度的尺度依赖的现象,总结国内外在粘结层尺度效应方面的研究现状,最后介绍粘结界面在制备及服役期间可能产生的各类缺陷及其对粘结构件整体力学行为的影响.     

建筑论文析

本文论述了建筑学科的性质、作用和特点,以使人们对该学科有全面整体的了解提出了我国在建设中所面临的诸矛盾如人口问题、土地、水源、污染、能源及建设中的机制和体制问题等.当今我国正处在经济转型期,要十分关注于城市、建筑的环境、节能减排、低碳,并形成一种绿色可持续发展.对学科的发展从宏观和微观去分析,从自然环境到人工环境,从人与自然的生态关系到社会生态、城市、农业、城乡一体的融合,并和谐地、科学地发展和控制,最后提出了学科研究方法的特点.     

国内外运载火箭POGO抑制技术研究进展

本文描述了美国、前苏联、欧洲、日本和中国等国内外运载火箭跷振（POGO）抑制技术研究的发展历程及进展,并总结出国内外火箭POGO抑制技术的特点,以及在小POGO和气蚀动力学等方面带来的启示.美国的POGO抑制技术研究经历了大力神2——土星V——航天飞机——具体问题具体分析等4个阶段的发展历程,中国的POGO抑制技术研究也类似经历了331工程——载人航天工程——新一代火箭——40 Hz问题等4个阶段.由此可知,POGO振动抑制呈现出＂事前理论预示难度大、事后危害后果严重、解决过程漫长曲折＂的特点,必须在重大航天工程实施前开展研究.     

CO_2-CH_4体系热力学性质(PVTx)研究进展

开展CO_2-CH_4体系热力学性质研究,可以为注CO_2强化非常规天然气开采中气藏内CO_2-天然气混合流体的流动、扩散及运移研究提供必要的基础热物性数据,具有重要的科学意义和研究价值.本文综述了基于压缩因子测量方法和密度/体积测量方法的CO_2-CH_4体系热力学性质实验研究、不同类型热力学状态方程研究的国内外现状,总结了现有研究的不足及研究动向.研究分析得出主要研究趋势包括:实验测量深层、超深层气藏高温高压(超高压)条件下CO_2-CH_4体系的高精度密度数据;开展高CO_2浓度(x0.90)CO_2-CH_4体系在临界区温度压力条件下的密度测量实验研究,分析其相态和PVTx变化规律;建立或发展适用于以上温度、压力条件的状态方程,准确预测CO_2-CH_4体系热力学性质变化规律.本研究为今后CO_2-地下流体混合体系的热力学性质研究提供了参考和借鉴.     

特大悬索桥隧道锚岩石力学综合研究

针对泸定大渡河特大桥雅安岸隧道锚承载特性问题,采用基于岩石力学试验的综合研究方法,从围岩地质与力学特性、隧道锚1:10原位缩尺模型试验及隧道锚承载特性数值分析等方面,对隧道锚及围岩变形特征、蠕变特征及承载能力等开展系统研究.对比围岩地质与力学特性二者的关系,验证了模型锚的地质代表性.基于岩体(石)力学试验,提出了岩体力学参数建议值.原位缩尺模型试验结果表明:(1)1 P(1 P=5340 k N,设计荷载)、3.5 P和7 P荷载下,锚体最大变形分别为0.42,2.50,6.41 mm;模型锚锚塞体的周边岩体最大变形分别为0.25,1.86,6.59 mm.(2)1 P,3.5 P和7 P荷载下,锚碇、围岩和锚碇与围岩位错的蠕变都经历了减速蠕变阶段后趋于稳定,属于衰减型蠕变.(3)模型锚碇系统屈服荷载特征点5.25 P,满足规范要求.研究技术路线及成果可供类似隧道锚工程借鉴.     

全球页岩气无水压裂技术特点及研发策略分析

针对不同类型的无水压裂技术,分析其技术特点、优势及存在不足。并结合文献计量法和调查比对分析法,研究无水压裂技术的全球研发态势、学科分布及各国研发重点领域,发现当前无水压裂技术研发活动非常活跃,涉及到20多个学科领域,但各国的研发分布和重点不同,主要集中在工程学、能源、地质学、地球科学等方面。最后,提出研发无水压裂技术需要遴选兼具应用性、经济性、环境潜力的技术、重视顶层设计与知识产权保护等应对策略。     

四足机器人高机动越野技术研究

四足机器人是面向复杂环境移动作业的重要装备,其越野技术是当今机器人和智能领域发展的重点和热点.本文围绕四足机器人越野行走时遇到的沉陷、冲击、滑移与磕碰问题,研究四足机器人与地面作用的力学关系,提出基于足壤地面力学和机器人全身动力学联合的四足机器人优化设计方法.通过对足式越野行走的“支撑力-附着力-平衡力”三要素进行理论分析与计算,探讨小惯量多级缓冲仿生腿与基于优化支撑比足端力分配机制、自增力仿生足机构与陡坡的前后肢附着力分配方法、基于地形估计的支撑域稳定控制与基于安全落足点的变步态轨迹规划等关键技术及其解决途径,并开展了实验验证.     

我国与中东欧国家科研合作态势研究

中东欧国家是“一带一路”倡议融入欧洲的重要承接带,科技创新合作已经成为我国与中东欧国家合作的重要内容。本文以2011—2020年InCites数据库收录的我国与中东欧16国发表的国际合作论文为研究对象,通过文献计量和数据统计方法,从合作规模、合作国别、合作学科、合作机构等4个方面,揭示近10年我国与中东欧16国开展科研合作的变化趋势,并提出后续深化合作的对策建议,为加强我国与中东欧16国科研合作提供参考依据。分析表明我国与中东欧16国科研合作呈现以下特点：1)合作规模稳步增长,各国合作程度差异显著、合作论文数量呈现“梯队式”分布,波兰位居首位。2)合作学科领域以理学学科为主,7个主要合作学科领域中有4个理学学科、2个医学学科和1个工学学科;各国合作学科领域相似度较高,物理学和天文学是最主要的合作学科领域,临床医学、化学、材料科学与工程、生物学、基础医学等5个学科领域是热点合作学科领域;3)主要合作机构集中在具有较强科研实力的高校和科研院所,且以高校为主;我国排名前5的合作机构是清华大学、北京大学、中国科学院高能物理研究所、中国科学院大学和中国科学技术大学;我国机构合作尚不均衡。对此,提...     

空间材料科学研究进展与未来趋势

空间材料科学是材料科学与空间技术相融合形成的一个交叉学科领域.它萌生于20世纪中期的空间探索实验,伴随着载人航天的迅速发展逐步成长为材料科学中一个相对完整的分支学科.我国即将迎来自己的空间站时代,从而为此新兴学科带来更广阔前景.本文系统总结了最近二十年来国内外在空间环境物理化学特征、空间条件下材料的液态性质与相变动力学、空间材料制备成形过程运动学,以及空间环境中材料组织与性能调控等四方面研究的主要进展,并分析展望了这一学科领域的未来发展趋势.