船用机器人爬壁平台研究进展

船舶爬壁机器人与陆地机器人的不同之处在于其兼具移动和吸附功能,能够于倾斜的船舶壁面上完成爬壁运动,通过配备除锈、清洗、焊接所需的高压水枪、焊枪、图像识别等装置完成对应作业任务,每种作业任务需要的运动机械结构和运行方式也有不同。通过介绍近年来设计制造的爬壁机器人及其爬壁平台,按照其吸附原理和运动特点将其分为磁吸附、负压吸附和仿生类等爬壁平台设计方法,介绍了各类爬壁平台的机械结构设计、运动性能和适用范围,期望能够为未来船用机器人的设计制造和技术发展提供灵感。     

DAMPE-PSD探测单元模块大动态范围读出方案的实验验证

暗物质粒子探测卫星（Dark Matter Particle Explorer,DAMPE）的塑闪阵列探测器（Plastic Scintillator Detector,PSD）需要实现高能e/γ粒子的鉴别功能以及对Z=1~20的宇宙线重离子的电荷测量功能。它使用光电倍增管作为读出器件,并从打拿极5和打拿极8同时引出信号来增大读出动态范围。基于该设计方案的探测单元模块在兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）上的外靶终端（ETF）进行了束流测试实验。实验得到了PSD单元条在中能轻核区（Z≤8）的能量响应,并证明了单元条的衰减长度与入射粒子种类无关。通过将实验结果外推至高能重核区,同时结合衰减长度、入射角度和能量涨落等因素,可以估算出PSD探测单元模块输出信号幅度的动态范围。结果显示,该范围在PSD前端电子学模块的线性工作区间内,从而验证了PSD大动态范围读出方案设计的合理性。The Plastic Scintillator Detector (PSD) of DArk Matter Particle Explorer (DAMPE) aims for high energy e/γ identification and charge measurement for cosmic-ray ions from Z=1~20. It adopts photomultiplier tube as the readout device and extracts signals from both dynode5 and dynode8 to enlarge the readout dynamic range. A beam test on a PSD detector unit based this design has been carried out at the External Target Facility (ETF) terminal of the Cooling Storage Ring of Heavy Ion Research Facility in Lanzhou (HIRFL-CSR). The detector response to light nuclei (Z≤8) at the medium energy scale was extracted and the attenuation length was proved to be irrelevant with the impinging nuclei species. By extrapolating the result to heavy nuclei at the high energy scale and taking into account light attenuation, energy fluctuation and imping angle, the dynamic range of the output signal of PSD detector unit was estimated. The range is well within the linear range of the front-end electronics of PSD, thus verifies the large dynamic range readout design of PSD.     

HXMT探测器能量响应矩阵的计算

介绍硬X射线调制望远镜(HXMT)探测器能量响应矩阵的计算方法，根据实验室测量数据计算了该条件下的能量响应矩阵；利用该能量响应矩阵由直接解调法解实验室所测放射源能谱，能很好地重现放射源能量.     

Fragmentation of stable and neutron-rich 12-16C into boron fragments at approximately 240 MeV/nucleon

The elemental fragmentation cross sections of boron fragments produced by stable and neutron-rich^12-16C beams with a carbon target were systematically measured at an incident beam energy of approximately 240 MeV/nucleon.The measured cross sections were found to increase as the projectile mass number increases.The observed feature is explained qualitatively based on the abrasion-ablation two-stage reaction model and is compared quantitatively with predictions from various reaction models,including empirical and statistical models.All models agree with the measured cross sections within a factor of 2.     

BWB民机非圆形增压座舱结构设计研究

BWB民机的非圆形机身在内部增压载荷作用下引起了很高的弯曲应力,而不是传统圆形机身的表面膜应力.为了解决此问题,针对150座BWB民机机身结构特点,建立了三种改进的复合材料三舱室机身结构模型,在大变形条件下进行了优化计算分析.研究结果表明,此方法不仅有效降低了增压载荷下非圆形机身的弯曲应力和变形,而且获得了机身结构优化设计方案和复合材料铺层厚度的优化比例,为BWB民机机身设计提供了重要参考.     

航空结构动力学研究的进展与展望

飞机服役过程中,会经历地面滑行、空中机动等复杂的动态过程,飞机结构与系统在这些动态过程中将经受各类动态载荷的单独或联合作用,由此产生的结构动力学问题与飞机的服役安全和乘员的乘坐品质等直接相关,是航空工程中的关键技术难题。本研究梳理了军用飞机结构完整性大纲和结构强度规范,以及运输类飞机适航规章中的结构动力学相关要求,给出了结构动力学在航空装备研制流程中的相互关系,并从载荷、结构、响应和控制的角度,对航空结构动力学研究的主要问题进行了分类。从振动疲劳寿命预计与舒适性评估、振动主被动控制、复杂与极端环境结构动力学等几个重点方面,对航空结构动力学研究现状进行了综述,并结合未来航空装备研制的需求和振动新兴前沿技术的发展方向,对航空结构动力学的未来发展方向进行了展望。     

芦丁在纳米金修饰玻碳电极上的电化学行为及其测定

采用循环伏安法将纳米金电沉积于玻碳电极表面,制备了纳米金修饰玻碳电极(NG/GCE).在pH3.29的Britton-Robinson(B-R)缓冲溶液中,用循环伏安法研究了芦丁在NG/GCE上的电化学行为.结果表明,NG/GCE对芦丁的氧化还原反应有良好的电催化作用.用方波伏安法测得芦丁的还原峰电流与其浓度在2.0×10-8～2.0×10-6mol/L范围内呈线性关系,检出限为1.0×10-8mol/L(S/N=3).     

空间硬X射线编码孔成像望远镜样机的研制及初步实验结果

介绍了研制的一台空间硬X射线编码孔成像望远镜样机, 使用的位置灵敏探测器为CdZnTe半导体阵列探测器, 面积50mm×50mm, 位置分辨1.6mm. 码板材料为钨铁镍合金, 厚度0.7mm, 码元素尺寸3.2mm×3.2mm. 介绍了码板的编码技术、光学设计和图像重建方法. 实验室测定了样机的性能, 探测器对59.54keV(²⁴¹Am)的能量分辨率为11.6%. 成像实验对单个伽玛射线源的定位 精度为0.12°, 双源角分辨好于0.42°.     

竖冷设备中烧结矿石偏析行为的GPU高性能模拟

随着钢铁工业流程和技术的不断优化及节能减排要求的不断升级,如何高效回收利用各生产工序中的工业余热成为钢铁工业面临的重要课题.竖冷设备既可以有效回收烧结矿石的显热,大幅提高能源的利用率,又可以有效减少烧结工序中的粉尘,降低烧结工艺的环境污染,因此得到了高度重视.但现有竖冷设备容易出现烧结矿石的偏析问题,严重影响了显热回收的效率和设备运行的稳定性.为此,采用离散元法(discrete elementmethod,DEM)研究竖冷设备中烧结矿石的偏析,重点针对不同结构进料管对烧结矿石偏析的影响.研究发现,虽然缓冲仓内每次加入的烧结矿石皆混合均匀,但由于不同粒径的烧结矿石在进料过程中存在动量差异,导致了竖冷设备内明显的颗粒偏析,在料堆堆尖处呈现小颗粒多大颗粒少的现象,并且料层主体的偏析与进料管的结构密切相关.由于进料管的结构是进料过程的决定性因素,因此提出了通过改变进料管的结构抑制竖冷设备内烧结矿石偏析的可能途径,对提高烧结矿石的显热回收效率具有参考意义.      

一种基于SiPM的新型起始时间探测器研制

本文介绍了一种新型起始时间探测器的研制。该探测器的灵敏面积为60 mm×60 mm,利用120根直径为1 mm的塑料闪烁光纤分成两层错位紧致排布,且上下相邻的3根光纤作为一个探测单元,每个探测单元均采用硅光电倍增管从双端读出信号。采用90Sr放射源对单根光纤进行了性能测试,结果表明,闪烁光沿着光纤方向的有效传播速度约为17 cm/ns,对应的时间分辨优于600 ps。此外,利用中国科学院近代物理研究所第二条放射性束流线（RIBLL2）提供的240 MeV/u的15N次级束研究了该探测器的性能。束流测试结果表明:该探测器的时间分辨为（150±15）ps,纵向位置分辨为（1.8±0.2）cm,并且结合该探测器以及RIBLL2束流线外靶实验终端上的其他探测器,可以对实验中产生的5 ≤ Z ≤ 8的各种同位素进行非常好的粒子鉴别。