基于DSP+FPGA的新型弹载计算机设计与实现

以某型号导弹飞行试验为研制背景,设计出一款精度高、通用性强的新型弹载计算机。该弹载计算机以高性能DSP和FPGA为系统框架,通过其丰富的外围接口和强大的处理能力,结合AD5764转换模块、MAX3490通信模块、ADUM1401四通道数字隔离器和ULN2801达林顿管驱动器组成的离散量输出等模块,解决了弹载计算机与弹上飞控部件之间复杂的并行数据处理以及多种控制算法实时解算问题,具有体积小、重量轻、精度高、实时性好等特点。经过多次飞行试验表明,该弹载计算机具有较高的可靠性和稳定性,应用前景非常广泛。     

一种基于超声共振谱的低Q值材料共振频率提取方法

超声共振谱技术通过测量样本在超声激励下产生的固有共振频率来计算弹性参数,而共振频率的提取是整个测量过程的关键.低$Q$值(品质因数)材料由于其衰减特性,导致共振谱平缓并无法直观地从谱图上观察得到共振频率,为从中提取更为有效的共振频率, 本文提出了一种新的共振频率提取方法.采用经验模态分解法将材料频率响应自适应分解为有限个具有特殊振荡特性的固有模态函数分量,根据材料的超声共振谱先验信息选择具有共振频率特性的固有模态函数分量,并从中提取共振频率. 以短切纤维环氧树脂材料(仿骨材料, $Q \approx$25)为例, 通过实验与传统线性预测方法进行对比,计算弹性系数和工程模量. 实验结果表明新方法的计算效率高,对弱激发模态更为敏感,共振频率的匹配数量(26)多于传统方法(21)且满足5倍于弹性系数的估计要求,优化后的弹性模量更接近标准值.新方法可从低$Q$值材料平缓的频谱中提取数量足够且有效的共振频率,不仅有效提升了力学参数估计的可靠性,而且拓展了超声共振谱技术的应用范围.      

季铵化聚乙烯亚胺的制备

以环氧丙烷为叔胺化试剂,氯化苄为季铵化试剂通过聚乙烯亚胺(PEI)的叔胺化与季铵化反应制备了季铵化的聚乙烯亚胺(QPEI),其结构经IR表征。考察了反应条件对合成QPEI的影响。研究结果表明,使用环氧丙烷,可绿色化地实现PEI链中的伯胺基和仲胺基的叔胺化得到叔胺化的聚乙烯亚胺(TPEI);以氯化苄为季铵化试剂,于50℃反应30 h可使TPEI链中90%以上的叔胺基实现季铵化,从而使PEI链中的总N原子数实现50%以上的季铵化。     

壁厚对金属圆管撕裂卷曲耗能影响的研究

对置于锥型刚性底座上内径$D$为54.4\,mm的7种不同壁厚A3无缝圆钢管,在轴 压作用下撕裂卷曲破坏进行了较为系统的实验研究. 实验过程中记录了载荷-位移曲线, 并得到试件螺旋状残余变形模态. 对实验结果的分析中认为耗散能主要由撕裂能、塑性弯曲 变形能和摩擦能3部分构成. 分析结果表明,圆管壁厚对撕裂能和塑性弯曲变形能在总能耗 中所占比例的影响较明显,对摩擦能所占比例的影响甚微.     

火灾下双钢板-混凝土组合墙抗冲击机理分析与挠度预测

双钢板-混凝土组合墙（steel-concrete composite wall, SC wall）常用于核电站、超高层等重要结构的承重构件,其在偶然荷载作用下的力学性能也是其推广应用的关键指标。为此,针对火灾下SC墙的抗冲击性能进行研究并给出相关设计建议。首先建立了SC墙在火灾与冲击耦合作用下的有限元模型,在验证模型可靠性基础上,开展了火灾下SC墙抗冲击机理的分析;然后研究了轴力、受火时间、材料强度、冲击能量与抗剪连接件形式等参数对SC墙在火灾下抗冲击性能的影响规律;最后给出了该类构件在耦合工况下跨中峰值挠度的预测公式。结果表明：随着受火时间的增加,SC墙受冲击变形模式由局部冲切逐渐转变为整体弯曲破坏;火灾下,混凝土为SC墙受冲击的主要耗能部件;混凝土强度、轴力与抗剪连接件形式对SC墙在高温下的抗冲击性能影响显著,钢板强度的影响则较小;建议的公式可较合理地预测火灾下SC墙受冲击后的跨中峰值挠度。     

页岩黏土孔隙含水饱和度分布及其对甲烷吸附的影响

考虑储层原始含水特征,甲烷在页岩的吸附特征属于气液固三相复杂作用结果,水分在很大程度上影响页岩吸附能力,将成为制约页岩气资源量评估可靠性的主要原因之一.鉴于页岩水分主要分布于黏土等无机矿物孔隙内部,分析了甲烷-水膜-页岩黏土三相作用特征,结果表明:甲烷在干燥黏土表面吸附满足气固界面Langmuir吸附特征,在黏土水膜表面吸附满足气液界面Gibbs吸附特征,在气液固三相作用下满足"气固"与"气液"界面混合吸附特征;同时研究还发现:不同尺度孔隙内含水饱和度分布特征存在差异,部分小孔隙可以被水分充满,而大孔隙仅吸附一定厚度水膜.因此,水分对甲烷吸附能力的影响主要表现为两个方面:小孔隙被水分阻塞而失去吸附能力;大孔隙表面水膜改变甲烷吸附特征(气固界面吸附转变为气液界面吸附),以黏土样品为例,两者综合效应可以致使甲烷吸附能力降低约90%.从微观角度揭示了水分对页岩吸附能力的影响机理,将为建立合理评价页岩吸附气含量的方法奠定理论基础.     

侧链键合锰卟啉的线型聚甲基丙烯酸缩水甘油酯的制备及其谱学性质

采用Adler法合成了Meso-四(对羟基苯基)卟啉(THPP), 在均相体系中使聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)与THPP发生开环反应, 得到侧链键合有羟基苯基卟啉的线型PGMA(HPP-PGMA); 进一步使HPP-PGMA与锰离子发生配合作用, 得到侧链键合有锰卟啉(MnP)的线型PGMA(MnP-PGMA), 测定了HPP-PGMA的1H NMR谱, 表征了其化学结构; 测定了HPP-PGMA与MnP-PGMA的UV-Vis光谱及荧光发射光谱, 考察了其光物理行为. 实验结果表明, 通过THPP外环上羟基与PGMA侧基环氧键的开环成醚反应, 可以顺利地将羟基苯基卟啉及其锰配合物键合在PGMA的侧链上. HPP-PGMA具有THPP的特征电子吸收光谱与荧光发射光谱, 且随着THPP键合度的增加, 光谱的强度增强. MnP-PGMA具有小分子锰卟啉的特征电子吸收光谱与荧光特征, 其Soret吸收带发生显著红移(红移58 nm), Q吸收带的数量减为3个吸收峰; 实验发现, MnP-PGMA与小分子锰卟啉类似, 在Q发射带没有荧光发射.     

不同分子量的高密度聚乙烯与茂金属线型低密度聚乙烯的相容性

采用动态流变学测试和结晶动力学的方法研究了两种分子量的高密度聚乙烯(HDPE)与茂金属线型低密度聚乙烯(m-LLDPE)共混体系的相容性.流变学研究表明,HDPE/m-LLDPE共混物在低ω区域lgG′-lgω关系曲线偏离线性规律,在熔融态为非均相体系.DSC分析发现HDPE/m-LLDPE共混物体系中HDPE的熔点随着m-LLDPE含量的增多而逐渐下降,说明HDPE与m-LLDPE二者具有机械相容性.当HDPE在m-LLDPE的熔体中等温结晶,分子量较高的HDPE结晶速率与纯HDPE相近,m-LLDPE的含量变化对Avrami指数n的影响不大;分子量较低的HDPE指数n和半结晶时间t1/2随m-LLDPE含量的增加逐渐增大,结晶速率随着m-LLDPE含量的增加逐渐下降,表明熔融态的m-LLDPE和HDPE存在着较强的分子间相互作用,二者具有一定的相容性.     

一元线性回归检验理论的一种证明

利用正交变换法,给出一元线性回归假设检验定理的一种直接证明.这种证明方法可供在数理统计教学中作参考.     

水蒸气存在下氧化钙脱氯性能的实验研究

在一个模拟流化床反应器中,研究160～600℃下水蒸气的存在对CaO脱除HCl的影响。采用X射线衍射仪(XRD)分析产物成分,SEM电镜对产物进行微观结构分析,从而分析CaO的脱氯性能。实验结果表明:随着水蒸气浓度增加,HCl的净化效率呈现一个先下降后上升的趋势。XRD分析表明,产物的主要成分为CaClOH,在净化效率达到一定量时,产物中生成了Ca(OH)_2;SEM电镜观测到中低温下产物的针状形态以及高温条件下稀松产物层的生成。