单管半导体激光器快轴准直轴向误差分析

分别采用ZEM AX光学设计软件和高斯光束传输变换理论算法对单管半导体激光器快轴准直透镜轴向误差进行模拟计算分析。基于微透镜准直设备的单管快轴准直实验结果与两种方法得到的结果进行对比,分析得出高斯光束传输变换理论计算的曲线图更加接近实验结果。     

船舶操纵模拟试验在航道设计方案比选中的应用研究

传统方法对于各种环境影响,特别是各种环境因素组合在一起时的船舶操纵安全性、合理性很难作出评价,使得从船舶运动角度对港口、航道进行优化设计受到限制。以天津LNG项目航道设计方案比选为背景,利用全任务大型船舶操纵模拟器对航道航行水域进行模拟试验,研究不同风力风向、流向流速等环境下各方案对船舶操纵安全的影响,分析各方案的合理性并根据试验结果确定推荐方案。     

一种新型钢铝复合柱翼型散热器的设计与开发

基于小通道技术设计并开发了一种新型钢铝复合柱翼型散热器,并确定出散热量为700 W的新型散热器尺寸.通过建立钢铝复合柱翼型散热器的物理模型,对其散热量进行理论计算,并与试验测出的实际散热量进行对比,说明了该理论模型的合理性与正确性.最后,就新型和传统钢铝复合柱翼型散热器在标准工况下温度场、速度场和压力场进行数值模拟分析,并对2种散热器的经济性进行比较.结果表明,新型散热器的散热性能和经济性都优于传统钢铝复合柱翼型散热器.     

煤层气排采产气通道适度携煤粉理论

考虑在煤储层中实际地层液混合流体中煤粉含量和煤粉颗粒群的悬浮分级,建立煤粉颗粒在产气通道内悬浮运移模型,给出煤粉悬浮排出的条件;打破以往以防煤粉为主的思想,基于液流携带建立煤层气排采产气通道内的适度携煤粉方法,基于液固两相流理论建立液流携带煤粉运移模型,并分析地层液参数和煤粉颗粒参数对适度携煤粉的影响。结果表明:煤粉颗粒粒径越小,地层液流速越大、黏度越大,煤粉在产气通道截面上分布越均匀,其悬浮排出能力越强,煤粉较易被地层液携带排出;煤层气井排采各个阶段(单相水流阶段、气水两相流阶段和单相气体流动阶段)地层液中气液固三相混合的比例不同导致地层液的黏度不同,造成排采过程中地层液携带煤粉的能力随着产气量的变化而变化。合理控制地层液的参数有利于煤粉适度排出,疏通产气通道增加其渗流能力,提高煤层气井产气量。     

椎间盘与韧带对腰椎变形影响的生物力学研究

利用CT扫描图像和三维重建软件,重建羊腰椎L1-L4的三维实体模型,建立包括椎体、椎间盘和韧带的有限元模型,数值计算得到椎体,椎间盘和韧带的应力分布规律.数值计算结果表明:施加单一牵引载荷和侧向弯曲载荷时,考虑间盘与韧带时腰椎的位移场与未考虑间盘与韧带时腰椎的位移场有明显的区别,对椎体的等效应力影响较小.文中结果表明,椎间盘与韧带明显影响腰椎变形的,研究腰椎变形需要考虑椎间盘与韧带.     

机械设计制造及自动化专业模块化教学改革与实践

为了解决在机械设计制造及自动化专业学生培养过程中,过分强调学科完整性,轻视工程应用能力的弊端,借鉴德国应用科学大学的模块化教学成功经验,对课程"模块"内在属性及实现方法进行了理论研究;对机械设计制造及自动化专业的课程体系进行了模块化教学改革;以能力为导向,优化整合了教学内容;探索了项目驱动法、现场教学等教学方法,大大提高学生工程实践应用能力.     

工业设计中多重感官交互增强现实系统设计与应用

传统工业设计过程一般以物理样件为核心,反复试错设计循环在开发效率与成本方面没有达到令人满意的效果。为此,设计一种新的多重感官交互增强现实系统,将其应用于工业设计中。针对五指都伸展开来的手掌平面托取交互,通过优化的K向量法获取五个指尖部分,在指肚处对椭圆进行拟合;通过图论中的弗洛伊德法对指尖进行搜索,依据图像获取匹配点,完成手势的三维重建。将CSG模型和B-rep模型结合在一起,实现工业设计作品的三维场景建模。按照人机交互时人们对听觉的要求,将声源信号依次和左耳及右耳脉冲响应进行卷积处理;利用音频输出,令用户听到虚拟环境下的具有真实感及临场感的信号,和实际声音效果相似。实验结果表明,所设计系统交互性好,用户体验佳。     

基于异质传感器信息融合的移动机器人SLAM研究

针对采用单一传感器在移动机器人同步定位与构图(SLAM)中存在定位精度低、构图不完整等问题,提出一种基于Kinect视觉传感器和激光传感器信息融合的SLAM算法。首先将Kinect传感器获取的深度图像经过坐标系转换得到三维点云、通过限制垂直方向滤波器过滤三维点云的高度信息、再将剩余三维点云投影到水平面并提取边界点云信息转化为激光扫描数据;然后与激光传感器的扫描数据进行数据级的信息融合;最后输出统一数据实现移动机器人的构图及自主导航。实验结果表明,该方法能够准确的检测小的及特征复杂的障碍物,能够构建更精确、更完整的环境地图,且更好地完成移动机器人自主导航任务。     

聚乙二醇修饰的Fe3O4催化水合肼还原硝基苯

以聚乙二醇(PEG)为修饰剂,采用共沉淀法制备了磁性Fe_3O_4/PEG。用X-射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对Fe_3O_4/PEG进行表征。粒子中的Fe_3O_4为立方晶系,加入PEG6000和PEG20000能有效分散Fe_3O_4,避免颗粒团聚。考察了Fe_3O_4/PEG对水合肼还原硝基苯制备苯胺的催化活性,加入PEG6000和PEG20000作为分散剂制备的Fe_3O_4/PEG具有较高的活性和较好的重复性。1.23 g(10 mmol)硝基苯,0.1 g Fe_3O_4/PEG6000(或Fe_3O_4/PEG20000)催化剂,2.0 g水合肼在乙醇中回流反应1 h,苯胺收率接近100%,催化剂重复使用9次活性基本不变。     

中国东北冷涡背景下连续发生的中尺度对流系统的组织演变特征个例分析

使用雷达、地面加密观测、探空数据和ERA5再分析数据研究2009年7月22日0400—2400 UTC的21小时内东北冷涡后部在京津地区连续发生的4次中尺度对流系统的组织形态演变和中尺度环境特征。研究结果表明, 在东北冷涡后部稳定的西北气流背景下, 由于东北冷涡后部对流层中层西北气流中的浅槽、其在对流层低层发展的低槽和低涡以及对流层低层高压脊西北部的西南暖湿气流与冷池之间复杂的相互作用, 导致4次过程中强对流的组织形态各异。第一次过程受冷涡西侧一个浅槽锋生影响, 在河北北部形成西南?东北走向弱对流线, 对流线位于北京北部的对流发展较强, 移动迅速, 发展为超级单体和弓形回波, 其冷池出流和西南暖湿气流辐合形成西北?东南走向的后部增生型组织形态, 横贯京津地区。第二次过程是第一次过程位于北京南部的冷池出流触发, 形成超级单体, 之后受第一次过程冷池向西出流的影响, 产生西南?东北走向的后部增生型对流线。第三次过程发生在第一个浅槽造成对流层低层低涡发展的环境下, 低涡西侧的偏北风与低层高压脊北部的偏南风在冷池上面辐合, 造成多条平行的西北?东南走向的后部增生型对流线, 产生列车效应, 造成天津的强降水。第四次过程由冷涡西南部的又一个浅槽锋生和冷涡在天津北部调整出的切变线共同触发, 两个初始的西南?东北走向对流线合并形成一条西南?东北走向的线状对流, 最后南侧的对流发展为弓形回波。4次过程中出现的弓型回波部分还具有弓箭回波结构特征。