带环形隔板的圆柱储箱内液体晃动阻尼分析

根据现有的阻尼理论，在线性势流的假设下，分别对带刚性和弹性隔板的圆柱形储液箱内液体晃动做了 有限元仿真计算. 计算结果与实验测定结果相比较发现，在晃动频率上符合得很好，但阻尼 比相差较大. 同时, 通过ALE有限元数值仿真，对储箱内无隔板和有隔板情况下的 黏性流体晃动做了比较，初步推定隔板对液体晃动的``滞阻'的一个重要表现形式为涡耗散.     

组氨酸修饰普鲁士蓝的制备及与银离子的作用

利用水热法合成了组氨酸修饰的普鲁士蓝(HisPB). 通过扫描电子显微镜(SEM), X射线衍射(XRD)以及紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等对合成的HisPB样品进行了形貌和结构表征. 与未经修饰的普鲁士蓝(PB)相比, 组氨酸修饰的普鲁士蓝粒子体积更大, 表面更光滑, 表面官能团增多, 这些因素显著提升了普鲁士蓝在碱性溶液中的稳定性. 确定了HisPB用于检测银离子的最佳pH值为10, 通过监测HisPB与银离子反应后其紫外光谱在800 nm处的吸收峰强度变化以及溶液颜色的改变, 实现了对6~40 μmol/L浓度范围内银离子的检测.     

基于卷积神经网络与投票机制的蒲黄炮制品近红外判别方法

蒲黄炭是由香蒲花粉炮制而成,具有止血、化瘀、通淋等多种功效,被广泛应用于临床抗血栓,创面和出血。然而蒲黄炭在炒炭过程中,常常会出现炭化过轻或者炭化过重的现象,从而出现不同炭化程度的蒲黄炭药品,主要为轻度炭化、标准炭化与重度炭化三种不同的蒲黄炭药品。由于炭化程度不同,蒲黄炭的凝血效果优劣不等,其中标准炭化的蒲黄炭药品药效最优。目前,鉴别蒲黄炭药品的方法多为人工凭借肉眼与经验进行判别。基于人工的蒲黄炭药品判别方法判别效率低,受主观因素影响大,判别结果不稳定,难以区分出标准炭化的蒲黄炭。为有效地对不同炭化程度的蒲黄炭进行识别,提出一种基于卷积神经网络与投票机制的蒲黄炮制品近红外判别方法。该方法创新性地结合深度学习与机器学习算法,有效利用卷积神经网络强大表征提取能力的同时通过投票决策提升算法模型的泛化能力与鲁棒性。首先通过近红外光谱技术获取蒲黄炭的近红外光谱,并通过卷积神经网络分别提取样本经过四种预处理方法所得到光谱图的高阶特征,并计算预测结果。按照样本准确率与损失值为四种预处理方法分配相应权重得到蒲黄炮制品预测模型。该模型将所得到的四种预测结果结合权重共同投票出样本的最终结果,从而鉴别出蒲黄炭的炭化程度。实验结果表明所提方法可以有效判别蒲黄炮制品的炭化程度。当训练集所占样本比例为80%时,预测准确率达到95.4%。所提方法与传统卷积神经网络方法、线性判别分析方法以及标准正太变量变换-线性判别分析方法相比预测准确率分别提高8.6%,4.3%和2.6%。同时,所提方法具有一定的稳定性,当训练集所占样本比例大于70%时,测试准确率高于90%;当训练集比例仅占10%时,预测准确性仍然能够达到约80%。     

充液航天器液体晃动和液固耦合动力学的研究与应用

随着火箭运载能力、卫星工作寿命和深空探测器任务复杂度的不断提高, 液体推进剂占航天器总质量的比重也不断增加. 液体推进剂的晃动影响着航天器的运动稳定性和姿轨控系统的可靠性, 是航天器动力学中一个备受关注的问题. 充液航天器中晃动的液体是一个分布参数系统, 理论上是无穷维的, 而工程上希望建立的数学模型是简单、低维的, 因此对液体晃动等效力学模型的研究经久不衰. 另外, 液体推进剂对航天器的结构动特性有着重要的影响, 在建立充液航天器的结构动力学模型时需要考虑液体推进剂与贮箱等结构的耦合效应. 本文首先结合液体晃动动力学理论和航天工程实际, 从理论研究、数值研究和实验研究等三个方面综述了国内外在充液航天器液体晃动动力学领域的研究现状, 并以此为基础介绍了航天工程中液体晃动等效力学模型的应用进展情况; 然后, 以液体运载火箭为例概述了国内外在充液航天器液固耦合建模方面的成果,介绍了求解液固耦合问题的数值方法和应用软件; 最后, 根据航天器工程的发展需求, 对充液航天器液体晃动和液固耦合动力学的进一步研究方向提出了一些建议.      

微重环境下液体晃动研究进展1）

现代航天器通常携带大量的液体燃料,液体晃动会影响航天器的姿态稳定性和控制精度,因此需要对晃动行为进行精确建模. 本文系统介绍了微重环境下液体晃动问题的国内外研究现状:理论分析方面,总结了小幅晃动和非线性晃动的研究方法;数值计算方面,介绍了模态分析和CFD (computational fluid dy-namics) 方法在该问题上的应用;物理实验方面,阐述了地面实验和在轨实验的方法及进展. 最后进行总结与评价,并提出了该领域未来需要解决的3 个问题.     

H3O+, NO+和O+·2离子同九种烷氧基醇化合物反应的研究

在用选择离子流动管质谱(SIFT-MS)分析常用指甲油清洗垫发现大量4-丁酸内脂(γ-butyrolactone, GBL)和2-丁氧基乙醇(2-butoxy-1-ethanol)等挥发性气体后, 运用选择离子流动管(SIFT)对H3O , NO 和O ·2离子同九种烷氧基醇化合物(R1-O-R2OH)之间的反应进行了研究. 获得了这些反应在潮湿空气条件下进行的情况, 并运用产物离子水合物的种类和分布来确认产物离子的结构和反应机理. 还研究了在不同载气压力下进行的反应. 结果表明, 这些化合物同H3O 和NO 的反应都是先生成初生态离子-分子络合物, (H3O .M)*和(NO .M)*, 然后经不同反应渠道生成各种离子产物. 这些初生态络合物同反应体系中存在的气体分子(如氦气, 氮气和氧气分子)的碰撞对最终离子产物的形成和分布也有影响. 这些化合物同O2 ·反应会生成各种离解碎片离子, 但不能确定这些离子是否经由初生态络合物(O2 ·.M)*生成. 该项研究提供了用SIFT-MS在空气和潮湿气体中分析这些化合物所需的反应速率常数和离子产物等动力学数据, 并将进一步应用到药物成瘾及滥用和呼吸道疾病的诊断和分析等领域.     

圆弧足被动行走器非光滑动力学仿真研究

传统的被动行走器动力学研究方法是将被动 行走器模型视为双足轮流铰接于地面(或纯滚动)的倒立摆模型, 并应用角动量守恒假设计 算支撑腿转换时足地碰撞后的系统运动状态. 但该方法不能分析足地之间的滑动现 象、足地之间的非完全塑性碰撞现象和两足同时着地的情况. 采用基于线性互补 的非光滑动力学方法, 给出了一种基于中点格式积分一步的时间步进算法, 可以有效地分析 足地间的摩擦和碰撞现象. 应用该方法对被动行走器进行数值仿真, 发现了两种新的周期性 步态, 一种是带摩擦滑动现象的步态, 另一种是支撑足转换时发生多次碰撞现象的步态. 数 值仿真结果还表明, 较大的摩擦系数和较小的法向恢复系数更有利于被动行走器实现稳定周 期步态行走.     

水下模拟失重动力学研究综述

水下模拟失重方法是国外20世纪60年代发展起来的地面模拟失重的有效方法，在载人航天中发挥了举足轻重．不可替代的作用；水下模拟失重动力学是水下模拟失重方法的理论基础．简要概述了水下模拟失重方法的产生背景、原理、发展和优缺点；综述了水下模拟失重动力学的国内外研究现状，展望了水下模拟失重动力学今后的发展趋势．     

带自由液面粘性流体运动的最小二乘有限元模拟

给出了一种求解带自由液面流体运动的数值方法．流体运动的Navier-Stokes方程应用最小二乘有限元进行离散,有限差分法用来进行时间推进．采用Lagrange方法描述网格．将模型的计算结果与二维矩形和三维圆柱形坝溃的实验结果进行了对比．计算得到的时间历程与实验结果十分吻合,验证了最小二乘有限元在此类问题中应用的可能性．     

矩形贮箱内液体非线性晃动动力学建模与分析

基于理想流体的假设,根据H-O原理建立了充液贮箱刚体平动与液体非线 性晃动的耦合动力学方程,通过引入改进的势函数描述刚体和液体之间的动边界. 利用伽辽 金方法对动力学方程进行了离散. 针对液体非线性晃动情况,与ALE有限元方法、边界元方 法的结果进行了比较,验证了方法的可行性. 对刚体平动和液体非线性晃动耦合的情 况,数值模拟了多种外力激励下系统的响应. 利用等效力学模型解释了耦合系统固有频率升 高的现象.