非平衡晶界偏聚的研究进展（Ⅱ）：晶界滞弹性弛豫的微观机制和解析表述

内耗实验发现晶界滞弹性弛豫峰,是上世纪内耗研究的重要进展之一,但是晶界弛豫的微观机制仍然不清楚.通过弹性应力引起溶质晶界偏聚或贫化实验,提出晶界滞弹性弛豫的微观机制是：弹性张应力引起晶界吸收空位,压应力引起晶界发射空位,并引起溶质的晶界偏聚或贫化.建立了晶界滞弹性弛豫平衡下的晶界结构方程和成分方程,以此为基础,建立了弛豫过程的晶界偏聚或贫化的动力学方程.     

大型捆绑火箭姿态动力学模型研究

针对大型捆绑运载火箭所呈现出的低频密频模态、纵-横-扭强耦合、复杂局部变形和发动机低频谐振以及多贮箱液体晃动的特点,推导建立了工程实用的姿态动力学模型.基于牛顿-欧拉法建立了刚体质心和绕质心运动方程、液体晃动方程以及发动机振动方程,基于有限元方法建立了火箭弹性振动方程.模型充分反映了发动机摆动、液体晃动等活动质量相对箭体运动时对刚体运动和弹性振动的影响,充分反映了刚-晃-弹以及发动机低频谐振之间的耦合,同时保留了工程上所熟悉的形式.基于坐标变换思想提出了弹性旋转矩阵方法求解复杂弹性变形后外力的大小和作用点,推导过程中严格按照定义求解,避免了错项和漏项,推导原理简明、概念清晰,过程规范,易于设计人员理解.基于ADAMS的虚拟样机仿真结果验证了本文推导模型的正确性.     

基于系统动力学的成品油应急调运策略研究

成品油应急调运是应对各类灾害应急物资保障的重要内容.本文运用系统动力学理论,研究影响成品油应急调运效率的主要因素。按照运输方式将成品油应急调运划分为管道运输、铁路运输、公路运输和水路运输四种,在此基础上构建了成品油应急调运的系统动力学模型,并以2008年汶川特大地震发生后中国石油集团成品油应急调运活动为例,进行仿真验证。研究发现:在成品油应急调运过程中,石油企业提升保障输油管道安全的能力,可以有效增加管道运输速率;石油企业在政府的统筹协调下,加强与铁路部门、水路部门的沟通协调,可以有效提升铁路运输和水路运输效率;采用以上三个应急调运策略,可以大幅度提升成品油应急调运能力.此外,通过提升公路运输速率,无法显著增强成品油应急调运能力,但是可以作为一个可供选择的策略.     

基于SD-SEM模型的消费者食品安全风险感知的信息搜寻行为

本文利用系统动力学模型和结构方程模型来研究消费者食品安全风险感知和消费者信息搜寻行为之间的关系,在总结消费者食品安全风险感知和消费者食品安全信息搜寻行为研究文献的基础上,利用结构方程确定消费者食品安全风险感知的影响因素及其之间的路径系数,进而建立系统动力学模型模拟信息搜寻行为对消费者食品安全风险感知的影响,以提出降低消费者食品安全风险感知的建议.     

基于系统动力学的企业转型的技术变迁路径分析仿真模型

技术变迁是企业转型的重要途径之一,本文分析了信息化环境下企业转型中技术变迁过程,采用系统动力学方法,构建了技术变迁路径的因果图和系统流图;通过案例仿真实验,获取了影响技术变迁的关键因素,即RD投入和企业信息系统上线率.动态模拟结果表明,这两个因素能够有效提高企业转型的经济转化能力,但其投入量必须控制在合理范围之内.     

月面巡视器遥操作中的任务规划技术研究

任务规划技术是嫦娥三号任务中月面巡视器遥操作中的一项关键技术.本文首先分析了各种月面环境因素对巡视器月面工作过程的影响机制,综合考虑月面地形因素、太阳能量、光照阴影以及对地通信条件等,建立了面向任务规划的综合月面环境.在该环境模型基础上,提出了一种月面巡视器遥操作中的任务规划方法.通过定期更新环境模型,将动态环境模型下的路径规划问题转换为一系列静态环境模型下的路径规划问题,实现任务层的动态路径规划;在路径规划过程中进行实时约束检查,实现行为规划并将其影响效果迭代入动态路径规划过程中,最终实现巡视器任务规划.针对不确定性,本文引入弹性计划提高任务规划输出结果在实际工程中的可行性.仿真实验结果表明:月面综合环境模型全面描述了影响巡视器任务规划的各种环境因素及其影响;任务规划方法可生成全局最优路径,以及沿路径安排的满足约束条件的巡视器行为序列,最终生成巡视器的月面工作序列,作为地面遥操作实施的依据.     

低水工况氧化铁脱硫动力学的研究

采用收缩核模型,用热重法研究了无氧低水条件下常温氧化铁的脱硫动力学。研究结果表明,脱硫初末期控制转移,初期为表面反应控制,随着产物层不断加厚扩散阻力的增大,末期为扩散控制,并计算出初末期活化能。     

Si晶体中螺位错滑移特性的分子动力学

在保持Si晶体模型完全周期性的边界条件下, 采用位错偶极子模型在其内部建立一对螺位错. 通过Parrinello-Rahman方法对模型施加剪应力, 并应用分子动力学计算位错运动速度及交滑移的发生与外加剪应力间的关系. 在此基础上进一步研究晶体内的空位缺陷对螺位错运动的影响. 结果表明, 在位错滑移面上的六边形环状空位聚集体可加速螺位错的运动, 并且螺位错能通过交滑移跨越该空位缺陷, 避免产生钉扎现象. 揭示了低温层中大量存在的空位缺陷是降低位错密度的原因.      

运动体信号监测与瞬态无线光传输系统的研制

通过研究运动体的信号采集及信号传输的光通信互联模型,分析了瞬态光传输窗口的可行性.利用中断嵌套在系统软件中实现了周期性采样与瞬态数据传输.设计出基于电池驱动低功耗微处理器的运动体信号采集与瞬态无线光传输系统.该系统能在最高速率为25 m/s的周期运动机体上实现以0.7 ks/s的采样速率采样,1 Mb/s 的传输速率瞬时传输数据.     

具有多地形运动能力的双模块软体机器人

针对现有爬管机器人应用范围有限、运动场景单一和多地形运动机器人无法攀爬、空间运动受限等问题,提出一种新颖的具备多地形运动能力的双模块软体机器人,每个软体模块由四气室全向弯曲软体气动驱动器组成.通过建立全向弯曲软体驱动器的弯曲模型,分析了全向弯曲软体驱动器的变化规律;提出了一种新型的旋转运动模式,使该机器人能通过旋转运动模式在多种复杂环境中运动;提出基于脉冲宽度调制(PWM)的步态控制方法,使该机器人能够更加简单快速地实现多地形运动功能,并通过实验验证其可行性.实验结果表明,基于四气室全向弯曲软体驱动器的双模块软体机器人能够沿圆形管道、方形管道及不规则杆状物(人体小臂)进行垂直攀爬运动,爬行速度达到11.7 mm/s,还能在平地、人造草皮、崎岖路面、斜坡等复杂地形进行快速移动,爬行速度达到14.0 mm/s,弥补了现有爬管机器人和多地形运动机器人的不足.该模块化软体机器人能在多种地形下进行稳定快速运动,适应性强,在管道检测和复杂地形探测等方面具有潜在的应用价值.