智能巡检机器人在自然环境试验中的应用探讨

目的 探索建立自然环境试验智能巡检系统,使用机器人替代部分人工巡检工作。方法 通过分析巡检作业环境和巡检任务,确定智能巡检机器人的功能要求和技术参数,进而开展机器人本体结构设计,融合控制后台、远程数据库等设备,实现智能巡检系统构建。结果 开展了智能巡检数据采集的使用验证,巡检机器人采集的样品图像对焦清晰、分辨率高,样品在图像中的位置大小合理,腐蚀特征展示清楚。巡检系统可对样品图像进行自动分割和智能识别,对蚀点、流痕等损伤特征识别准确,精度可达0.1%。结论 智能巡检系统可以满足自然环境试验的巡检要求,替代人工完成部分巡检工作,智能巡检数据便于入库和使用挖掘,对于自然环境试验的数字化转型有积极的推动作用。     

SIMP钢在高温液态铅铋合金中的腐蚀行为

目的 研究SIMP钢在不同溶解氧浓度的高温液态铅铋合金中长期浸泡后腐蚀产物的变化规律。方法 在550 ℃静态液态铅铋合金(饱和氧状态和贫氧状态)中对SIMP钢进行500、1 000、2 000、3 500、5 000 h的腐蚀试验。通过观察腐蚀后试样的表面和截面形貌,进行物化分析,对比不同时间下腐蚀层厚度以及腐蚀产物结构的变化,得出溶解氧浓度和浸泡时间的变化对腐蚀产物的影响规律。结果 在贫氧环境中,SIMP钢的腐蚀类型主要为氧化腐蚀,氧化腐蚀产物具有双层结构,外层为Fe-Cr尖晶石氧化层,内层为富铬氧化物与基体的混合物层;在饱和氧环境,SIMP钢腐蚀产物则具有3层结构,外层为Fe3O4磁铁矿层,中层为Fe-Cr尖晶石氧化层,最内层为富铬氧化物与基体的混合物层。结论 溶解氧浓度和浸泡时间的变化对腐蚀产物的结构和厚度产生了显著影响,SIMP钢在贫氧环境中呈现出优异的耐腐蚀性能。     

基于锡合金的水下机器人密封自修复系统设计

目的 解决水下机器人推进器密封系统在驱动电机轴高速旋转和高水压情况下,密封件易磨损失效导致发生漏水故障的问题。方法 利用余度设计思想,在原有密封结构的基础上,设计一种基于锡合金的水下机器人密封自修复系统,当原有密封结构失效漏水,密封自修复系统便控制限位锡合金块加热至融化,使锡合金块的限位作用消失,进而释放冗余密封圈,并通过拉簧的作用将冗余密封圈推至密封槽内,从而恢复推进器的密封功能。为验证设计的可靠性,又通过有限元软件ANSYS对密封自修复结构中影响密封性能的关键部件进行静力学分析。结果 关键部件的强度仿真结果均满足设计要求,在密封自修复实验装置箱体内注适量水,并施加2 MPa的水压保持一段时间,密封自修复系统成功启动,且其密封性能传感器未检测到其漏水。结论 密封自修复系统可在漏水的情况下顺利启动,并起到密封的作用,验证了设计的可行性。     

基于高阶递归神经网络的AUV鲁棒控制方法

目的 提出一种基于高阶递归神经网络的AUV鲁棒控制方法。方法 利用结构简单但逼近效果优越的高阶递归神经网络,对建模不确定性和外部未知干扰进行估计,并将其补偿到输入控制律中,以提高控制性能。之后,基于HJI理论和Lyapunov稳定性分析导出神经网络权重自适应更新律和AUV自适应控制律,设计反步滑模方法作为对比方法,并进行仿真实验。结果 设计的基于高阶递归神经网络的AUV鲁棒控制方法的跟踪误差、调节时间等控制指标均优于反步滑模方法。设计的鲁棒控制方法可以控制AUV精确跟踪目标轨迹,同时具有优秀的控制性能和鲁棒性。结论 这一研究为AUV轨迹跟踪控制领域提供了一种高效且有效的方法,有望在复杂、不确定的水下环境中得到应用。     

自然老化对FOX-7基双元混合物相容性的影响

目的 掌握自然老化如何影响1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烷(FOX-7)基双元混合物的相容性,揭示老化过程对其相容性的潜在影响。方法 采用热分析技术(差示扫描量热法,DSC)和非热分析技术(傅里叶变换红外光谱,FTIR),对老化前后FOX-7基双元混合物的热分解特性和分子结构特征进行评估。利用DSC测得混合物和单质FOX-7的DSC初始分解峰温,对FOX-7与8种含能材料和4种惰性材料的相容性进行评估,再结合FTIR的测试结果辅助说明混合物分子结构的变化。结果 DSC热流曲线显示,除FOX-7/RDX混合物外,其他研究对象在老化前后均展现出良好的相容性。然而,以FOX-7/CL-20为代表的混合物在老化后的最大放热峰温出现明显变化,表明老化对这些混合物的相容性产生了影响。在FTIR光谱分析中观察到的官能团变化进一步表明,FOX-7与RDX、CL-20、AP、HTPB、DOS或WAX等组成的双元体系在老化过程中发生了化学反应。结论 本研究的发现对理解和评估老化过程对FOX-7基双元混合物相容性的影响具有重要意义,可用于指导FOX-7基含能材料长期储存和使用中的安全设计。     

岛礁环境对吊耳疲劳性能影响研究

目的 研究吊耳在岛礁环境下的腐蚀特征及其对疲劳性能的影响。方法 通过开展吊耳试验件的岛礁自然环境试验,测试其不同在试验周期的疲劳性能,分析断口形貌、元素含量变化,研究腐蚀对吊耳抗疲劳性能的影响。结果 在1 a的岛礁自然环境试验中,吊耳的腐蚀部位主要为表面镀层,并且呈非均匀腐蚀特征。随着试验时间的延长,吊耳平均疲劳断裂循环次数呈下降趋势,疲劳断口的韧性断裂特征减弱,并且氢含量有所增加。吊耳内部存在MnS夹杂物,位于韧窝底部。结论 吊耳表面点蚀坑、内部MnS夹杂物对疲劳载荷作用下裂纹的萌生和生长起到促进作用,降低了其抗疲劳性能,应加强腐蚀防护和质量控制。     

中国能源安全的路径选择与战略框架

能源是国民经济可持续发展的基础,可持续能源战略对保障国家能源安全具有重要意义,能源安全与能源战略日益成为当前国际社会和国家安全战略中备受关注的重大问题.本文从中国的现实状况出发,阐述了制定国家能源安全战略的重要性,提出了能源安全的选择路径,构建了全面性能源安全战略框架,为制定我国长期能源安全战略提供参考.论文认为:国家能源安全战略是能源可持续供给、社会经济健康发展、突发事件合理应对、生态环境安全的重要保障;中国能源安全的路径应从能源供给安全、能源生产和使用安全、能源运输安全、能源环境安全及能源安全预警机制等方面进行选择;健全能源管理体制、能源政策、能源市场、能源技术、能源战略储备、提高输送能力、能源环境与节能是能源安全战略框架的重要内容.并提出以下建议:建立国家能源安全综合协调机构;运用市场机制提高能源效率,促进能源利用多元化;加快替代能源和新能源的技术研发;加强能源资源的战略储备.     

FDI技术溢出、能源约束与区域创新产出分析

要建立了将区域R&D投入、FDI、能源以及人力资本效率作为生产函数投入要素的内生增长模型,采用我国2004-2009年30个省市的相关面板数据,分析能源约束对区域创新产出和FDI技术溢出效应的影响,同时测算能源约束区域创新产出的“增长阻力”的大小及决定增长阻力大小的深层次因素.实证结果表明,FDI仍然是我国区域创新能力提高的重要外部推动力.只是长期以来,在忽略能源约束作用的条件下,FDI对区域创新产出的溢出效应被夸大了.FDI、区域R&D人力投入和区域人力资本效率促进了区域创新产出的增长,而能源限制了区域创新产出的增长.能源所占区域创新产出的份额越低,能源效率提高的速度越快,则能源所带来的“增长阻力”越小.R&D人员投入增长越快,R&D经费投入所占份额越高的地区所面临的来自能源的“增长阻力”越大.此外,人力资本效率作为衡量区域对FDI技术溢出吸收能力的主要指标,影响了FDI对区域创新产出溢出效应的大小.最后,根据研究结论给出了相关政策建议.     

太湖湖风指数阈值的计算

根据2012年8月17—23日的太湖湖风加密观测实验结果,将湖岸3个常规气象站和湖面2个浮标站观测的风速和气温资料代入经典的湖风指数公式,通过Fisher二级判别法和历史拟合率最大法确定了太湖湖风指数的阈值为3.0。该结论为研究太湖湖风的发生频率及其对蓝藻水华全湖输移的影响提供了理论依据。     

Dynamic pursuing ecological model concerning the nitrogen cycle in the environment of Chinese mainland

The paper gives a special dynamic pursuing ecological model on the bio-geochemical cycle of nitrogen in the whole range 9.6 million square kilometers of Chinese mainland, basing on the reservoir-content and flux-rate of nitrogen and among the four spheres: atmosphere, pedosphere, biosphere, and hydrosphere, and the law of bio-geochemical cycle of nitrogen, the model predicted the size of reservoir capacities and fluxes of nitrogen in each sphere. Through tested and verified, the model was proven reasonable and reliable.