基于STM32单片机的智能书桌设计与实现

为了让使用者养成良好的读写习惯,减少近视、颈椎腰椎疾病的发生,本文设计了一个智能书桌。该智能书桌用STM32作为主控芯片,通过超声波测距判断使用者身高,然后自动调节合适的桌面高度,当使用时间超过1小时后语音提醒使用者起身活动。该智能书桌还可以根据环境光照自动调节LED台灯至适合人眼的光照强度;当温度较高时,风扇会开启降温;配备密码锁的抽屉可供用户保存私人物品。测试结果表明,该智能书桌可以按照不同使用者情况进行调节,达到了预期的设计目标。     

基于Proteus的温控超声波测距半物理仿真系统设计

针对单片机开发学习过程中实物硬件短缺或易损,以及仿真软件库中缺少元器件模型,实验现象不明显等问题,提出了基于Proteus的半物理电路仿真的设想和方法,即由PC机上的Proteus仿真软件作为上位机,实物硬件电路作为下位机,使其互相通讯完成预期的功能。并设计了基于Proteus的温控超声波测距半物理仿真系统,用以阐述具体的实现过程。设计过程中发现实物硬件与Proteus仿真电路之间可通过RS-232-C异步串行接口进行通信。通过进一步实验,发现传统的USB串行总线式接口也可实现通信功能。实验表明,此方法能降低开发成本,缩短开发周期,提高软硬件的兼容性,为后续单片机学习与开发提供了新的参考方向和思路。     

基于对比度的双波段被动红外测距

建立了基于双波段对比度观测的被动测距算法.应用瞬时视场概念结合美国海军红外辐射传输模型描述大气透过率造成的衰减,在3.4～5μm,8～12μm波段上得到了目标对比度与探测距离的关系式.分析表明在相邻两个探测距离上可得到4个形如lnx bx c=0的超越方程.通过求解该超越方程组,即可获得相应的目标距离.最后,给出了本文算法的理论误差曲线,分析表明该测距误差小于对比度的测量误差,适用于工作在海域的对比度受限系统对点目标的距离估计.     

水下激光切割质量影响因素的研究

介绍了在水下进行激光切割时影响切割质量的几种因素.激光切割应用得已经比较普遍,但是用于水下作业的情况还是比较少.水下激光切割时,不同的激光波长和不同的水层深度都会影响到水对激光能量的吸收,从而改变加工效果;水体流动可以加强水的冷却效果和冲刷效果,有助于提高切割质量;由于水对激光的折射作用,会使得焦点位置下移,影响切割质量.     

水下超疏油聚(3,4-乙烯基二氧)噻吩薄膜的制备

以离子液体溴化(1-己基-3-甲基咪唑盐)作为电解质和掺杂剂采用电化学一步法制备了微纳米复合结构的聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)薄膜, 薄膜由槽内排布着纳米珠链的棒状结构组成. 研究表明, 通过控制电流密度的大小, 可以调节棒状结构和珠状结构的平均直径. 离子液体中的咪唑阳离子和对阴离子均掺杂到聚合物中, 该薄膜具有可逆的电化学活性及水下超疏油特性.     

大型舰船在水下接触爆炸下的毁伤与防护研究综述

大型舰船受到水中兵器的巨大威胁,尤其是在水下接触爆炸情况下,船体结构将产生严重的局部毁伤,给舰船的战斗力乃至生命力带来严峻挑战。本文以大型舰船水下防护结构为研究对象,简要概述了各国海军大型舰船水下防护结构形式的发展历程,分析了水下接触爆炸下的毁伤载荷以及对舷侧多舱防护结构的毁伤机理,总结了基于具体结构和不同毁伤元的防护措施;并针对目前的研究现状,提出了有待进一步研究的问题。以期为舰船的水下防护设计提供参考,从而提高我国大型舰船的结构抗毁伤能力     

一种水下爆炸冲击波压力调控方法

起爆位置和装药形状对水下爆炸冲击波压力有较为显著的影响,这使得利用小当量装药在局部方向形成与大当量装药一定程度等效的冲击波成为可能。为了能够在小当量装药条件下开展舰船结构及设备抗水下爆炸冲击实验,基于细长装药结构和参数优化设计,设计了一种冲击波压力幅值和持续时间可调的装药方法。首先,基于简单波理论给出了水下爆炸冲击波压力调控的原理,以及装药参数优化设计的目标函数和约束条件;然后,采用自主数值模拟软件研究了细长装药的水下爆炸能量输出规律,通过实验验证了数值模拟的置信度,研究发现起爆位置和装药形状对水下爆炸冲击波压力峰值和持续时间的影响是显著的,在炸药爆速一定的情况下,长药柱水下爆炸冲击波压力的持续时间可通过几何近似确定;最后,为了进一步考察该方法的有效性,以1 000 kg TNT和100 m爆距的水下爆炸冲击波压力-时间曲线作为原型,设计了2种与该原型冲击波压力等效的装药方案,并通过数值模拟进行了验证。研究结果表明:设计的装药能够在预定的持续时间内,在装药起爆端一侧形成与原型等效的冲击波压力-时间曲线。由于没有考虑对气泡载荷的等效,因此该调控方法仅适用于中远场爆炸冲击问题。     

旋涡与行进表面水波相互作用的实验研究

采用振动板式造波器在二维水槽中生成近似单色的行进表面水波，采用夹板式涡发生器生成稳定上浮的涡对，在Ｆｒｏｕｄｅ数约为０．５的条件下，得到了水下涡对与不同波长和振幅的行进表面水波相互作用时的干扰图象，以实验方法验证了理论分析和数值计算的结果，并为进一步研究旋涡与行进表面水波的相互作用提供了一种实验研究方法     

水下爆炸近场非均熵流的特征线差分解法

提出了一种改进的特征线差分方法,根据力学基本方程推导出2族带有熵变修正项的特征线方 程,并将质点迹线方程补充为第3族特征线方程,利用这3个特征线方程可以对水下爆炸冲击波及波后的非 均熵流场进行求解。由于特征线差分法无需引入人工粘性项处理冲击波间断问题,所以减少了人为干预的影 响因素。最后,应用这种改进的特征线法对质量分数比w(TNT)∶w(RDX)=40∶60的TNT/RDX炸药球 的水下爆炸问题进行了数值模拟。在比例距离1R/R04的近场范围内,计算得到的冲击波峰值压力与文 献实验数据的最大相对误差在13.1%以内,进一步证明了这种改进的特征线差分方法的正确性。     

水下爆炸冲击荷载下混凝土重力坝的抗爆性能

在水下爆炸冲击荷载作用下,结构动力响应较之静态荷载和地震荷载作用下要复杂得多。通过大 量的数值模拟,探讨了混凝土重力坝在水下爆炸冲击荷载作用下,大坝高度、库前水位对大坝抗爆性能的影 响,为大坝抗爆性能评估和防护设计提供基础。数值计算中,构建了重力坝水下爆炸全耦合数值模型,并考虑 爆炸冲击作用下混凝土的高应变率效应。研究结果表明:对于混凝土重力坝,随着大坝高度的增加,大坝的抗 爆性能增强;库前水位对大坝的抗爆性能影响较大,通过降低库前水位可有效提高大坝的抗爆性能。