机器人操作系统ROS安全性研究综述 被引量：5

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作者 鲁敬敬 秦云川 +3 位作者 刘志中 唐卓 张拥军 李肯立 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期1010-1027,共18页

机器人日益走进人们的日常生活,也受到了国内外越来越多的关注.机器人系统的一个重要特性是安全性,增强机器人系统的安全性可以保护机器人免受恶意攻击者的入侵.机器人操作系统的安全性是机器人系统安全性的重要组成部分.虽然近年来研... 机器人日益走进人们的日常生活,也受到了国内外越来越多的关注.机器人系统的一个重要特性是安全性,增强机器人系统的安全性可以保护机器人免受恶意攻击者的入侵.机器人操作系统的安全性是机器人系统安全性的重要组成部分.虽然近年来研究人员针对机器人操作系统的安全性做了许多研究工作,但遗憾的是,安全性目前还没有得到足够的重视.为了引起人们对机器人系统安全性更多的关注,同时帮助人们快速了解当前主流机器人操作系统ROS(robot operating system)的安全性解决方案,对ROS的安全性进行系统的调研和总结.一方面,深入分析ROS的安全特性,总结ROS中已知的安全问题.另一方面,对近年来ROS安全性相关的研究进行分类分析和概括总结,并从机密性、完整性和可用性这3个方面,对众多ROS的安全性解决方案进行比较.最后,对ROS安全性研究的前景进行展望. 展开更多

关键词 机器人 ROS ROS2 安全性

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面向簇间密度不均匀数据的密度峰值聚类优化算法

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作者 胡文琪 李永博 +1 位作者 王晓彤 孟路稳 《统计与决策》 北大核心 2025年第4期51-56,共6页

针对簇间密度具有较大差异的数据集,密度峰值聚类算法对这类数据集聚类效果不理想的问题,文章从类簇中心的选取和剩余样本的分配两个方面进行优化,提出一种面向簇间密度不均匀数据的密度峰值聚类优化算法。先在定义样本点的局部密度时引... 针对簇间密度具有较大差异的数据集,密度峰值聚类算法对这类数据集聚类效果不理想的问题,文章从类簇中心的选取和剩余样本的分配两个方面进行优化,提出一种面向簇间密度不均匀数据的密度峰值聚类优化算法。先在定义样本点的局部密度时引入K近邻思想,充分考虑样本的空间分布特征,均衡簇间密度差异较大的数据集中样本之间的密度差距,从而提高类簇中心选择的准确性;再对K近邻、自然近邻和共享近邻信息进行混合加权,构造样本的加权相似性,加强同一类簇中样本点之间的关联性,以实现对簇间密度不均匀数据集中剩余样本的正确分配。与DPC、K-means、DBSCAN算法的对比实验结果表明,所提算法对簇间密度差异较大的数据集有较好的聚类效果。 展开更多

关键词 密度峰值聚类 K近邻 混合近邻 样本相似性

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球鼻首结构与刚体和冰载荷的碰撞机理研究

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作者 刘伯运 周晓松 +1 位作者 陈如木 张岳林 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第13期25-30,共6页

球鼻首耐撞性是船体结构意外极限状态设计和安全评估的重要内容,为了在相应的意外事件中结合相关准则评估结构吸能能力,结构耐撞性特征进行分析应当被充分考虑。本文基于非线性有限元法,对典型球鼻首结构与刚体和冰载荷的碰撞机理进行... 球鼻首耐撞性是船体结构意外极限状态设计和安全评估的重要内容,为了在相应的意外事件中结合相关准则评估结构吸能能力,结构耐撞性特征进行分析应当被充分考虑。本文基于非线性有限元法,对典型球鼻首结构与刚体和冰载荷的碰撞机理进行研究。结果表明,船首与刚体碰撞时,除与刚体接触的区域损伤失效外,甲板也产生了塑性变形,其挠度约为型宽的5.3%。无论与刚体还是冰载荷碰撞时,球鼻首外板的应力-时间曲线和内能-时间曲线都呈现出高度非线性,其振动周期约为4 ms。船首与冰载荷碰撞时,各构件的吸能大小顺序依次为主船体外板、球鼻首外板、甲板、纵向加强筋和横向加强筋。可见,在球鼻首耐撞性设计和预报中,球鼻首的振动、甲板的变形应被充分考虑,纵向加强筋的数目应被适当增加。 展开更多

关键词 球鼻首 耐撞性 动能 内能 有限元法 刚体 冰载荷 塑性失效

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ANb_(2)O_(6)(A=Ca,Mg,Co,Ni)型铌酸盐陶瓷的制备及其热/力学性质研究 被引量：5

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作者 李柏辉 罗可人 +5 位作者 张鹤瀛 陈琳 张志彬 种晓宇 梁秀兵 冯晶 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第16期103-110,共8页

热障涂层在高温下具有良好的隔热防护效果,可为航空发动机、燃气轮机和超高音速飞行器等高温合金零部件提供隔热防护的作用,从而达到延长其服役寿命和提高工作温度的目的。热障涂层陶瓷材料的性能要求主要有低的热导率、高的热膨胀系数... 热障涂层在高温下具有良好的隔热防护效果,可为航空发动机、燃气轮机和超高音速飞行器等高温合金零部件提供隔热防护的作用,从而达到延长其服役寿命和提高工作温度的目的。热障涂层陶瓷材料的性能要求主要有低的热导率、高的热膨胀系数、较低的杨氏模量和高的显微硬度等。通过高温固相法制备致密的ANb2O6型铌酸盐陶瓷块体,然后对块体的晶体结构、显微硬度、杨氏模量、热导率和热膨胀系数等性质进行研究。结果显示,所制备的ANb_(2)O_(6)型铌酸盐均为正交相,显微硬度最大值达到7.8GPa,同时具有较低的杨氏模量100~180GPa,其热导率最小值为1.59W/(m·K)(1200℃),并且热膨胀系数最大值为9.1×10^(-6)/K(1200℃),优异的热/力学性质显示ANb_(2)O_(6)型铌酸盐是潜在的热障涂层材料。 展开更多

关键词 热障涂层 铌酸盐 陶瓷 力学性质 热导率 热膨胀系数

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高温热障涂层材料研究进展 被引量：10

5

作者 汪俊 张宇轩 +3 位作者 种晓宇 张志彬 梁秀兵 冯晶 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3758-3779,共22页

超高温、高隔热、长寿命热障涂层材料的研制已成为高温热防护涂层领域的研究热点。概述了常用热障涂层材料和典型潜在热障涂层材料的热力学性能,综述了其优点和不足。此外,本工作研究了稀土钽酸盐RETaO_(4)在1400℃时的抗CMAS腐蚀性能,... 超高温、高隔热、长寿命热障涂层材料的研制已成为高温热防护涂层领域的研究热点。概述了常用热障涂层材料和典型潜在热障涂层材料的热力学性能,综述了其优点和不足。此外,本工作研究了稀土钽酸盐RETaO_(4)在1400℃时的抗CMAS腐蚀性能,同时利用交流阻抗仪测试YTaO_(4)和YSZ在600~900℃的电导率,并研究了YTaO_(4)涂层系统中热生长氧化物(TGO)的生长速率。结果表明:与YSZ相比,RETaO_(4)具有较强的抗CMAS腐蚀性能和较低的氧离子电导率,降低了黏结层的氧化速率和TGO的生长速率。最后,展望了TBC未来的发展方向:氧绝缘性和氧离子的传输机理、涂层结构优化、抗CMAS腐蚀和高温相稳定性。 展开更多

关键词 热障涂层 热力学性能 稀土钽酸盐 抗CMAS腐蚀 氧离子电导率

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潜在高熵陶瓷热障涂层材料的研究进展 被引量：8

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作者 赖丽萍 汪俊 +4 位作者 种晓宇 鲁楠 张志彬 梁秀兵 冯晶 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期61-77,共17页

热障涂层(TBC)材料是为航空发动机及燃气轮机提供热防护,延长其使用寿命的一种重要材料。近年对新型热障涂层材料的探索中出现各类高熵稀土氧化物,以期通过热力学上的高熵效应、动力学上的迟滞扩散效应、结构上的晶格畸变效应以及性能... 热障涂层(TBC)材料是为航空发动机及燃气轮机提供热防护,延长其使用寿命的一种重要材料。近年对新型热障涂层材料的探索中出现各类高熵稀土氧化物,以期通过热力学上的高熵效应、动力学上的迟滞扩散效应、结构上的晶格畸变效应以及性能上的“鸡尾酒”效应获得优于单主元稀土氧化物的热学、力学、高温相稳定性及抗烧结腐蚀等性能。本文总结归纳了高熵稀土锆酸盐、铈酸盐、铪酸盐、钽酸盐及铌酸盐等五种高熵稀土氧化物的热学性质、力学性质及其他性质,着重强调了热导率和热膨胀系数,同时与相应单组分稀土氧化物的性能进行对比分析,探究影响其性能优劣的多种因素。最后指出未来或可将实验与第一性原理计算相结合,筛选出综合性能更加优异的高熵陶瓷热障涂层材料;同时,将高熵延伸至复杂组分或中熵陶瓷热障涂层材料也成为重要的拓展方向。 展开更多

关键词 热障涂层材料 高熵稀土氧化物 热导率 热膨胀系数 力学性能 高温相稳定性

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铝基非晶材料研究与再制造应用前景 被引量：7

7

作者 梁秀兵 周志丹 +2 位作者 张志彬 程江波 陈永雄 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期3-10,共8页

发现于20世纪60年代的铝基非晶合金作为一种低密度材料拥有着较高的比强度,而且与传统晶态材料相比,呈现出长程无序、短程有序的原子排列特点,其内部不存在晶界、位错等较易引发失效的缺陷结构,表现出高硬度和优异的防腐、耐磨等性能,... 发现于20世纪60年代的铝基非晶合金作为一种低密度材料拥有着较高的比强度,而且与传统晶态材料相比,呈现出长程无序、短程有序的原子排列特点,其内部不存在晶界、位错等较易引发失效的缺陷结构,表现出高硬度和优异的防腐、耐磨等性能,受到了国内外众多学者的广泛关注。起初,这类材料由于受到制备工艺的限制,表现为非晶与纳米晶共存的结构。随着科技发展,科学家们开发了一系列具有完全非晶结构的铝基合金体系。这些材料在具有较高的机械强度的同时能够表现出良好的韧性,使人们对其非晶形成能力、制备方法及应用推广等方面产生了较大的兴趣。对铝基非晶合金非晶形成能力的研究,学者们通常基于块体非晶合金非晶形成能力的经验判据,以及其他一些新提出的判定方法,如蒸发焓、费米层电子态密度、原子扩散以及析出相熔点等。但是,由于铝基非晶合金过冷液相区间较窄以及Al元素化学活性较强,因此铝基非晶合金的非晶形成能力普遍较弱。虽然人们在元素种类及含量变化对铝基非晶合金非晶形成能力的影响等方面做了大量的研究工作,但是目前仍未形成具有普适性的或更加精确的铝基非晶形成能力判定方法,未来仍需借助高性能材料模拟计算和机器学习等技术来进行完善。铝基非晶合金非晶形成能力较弱,以及其对外界条件的影响较为敏感,导致其在制备过程中易发生晶化,从而使获得的材料尺寸维度普遍较低。目前,铝基非晶合金的常见制备方法可按照其形态(粉状、块体、涂层等)来进行划分。粉状铝基非晶合金的制备方法主要为气雾化法和机械合金化法;块体铝基非晶合金的制备方法主要为直接凝固法和粉末冶金法;涂层类铝基非晶合金的制备方法主要包括激光熔覆、爆炸喷涂、冷喷涂、超音速火焰喷涂和电弧喷涂。相对而言,铝基非晶涂层制备技术不会受到工件尺寸的限制,工艺简单、操作方便,且适合于户外大面积施工,在表面防护与再制造工程领域更具应用潜力。尤其是在大型舰船、飞机、海洋设施等高附加值零件的再制造领域里,铝基非晶涂层制备技术的大规模推广应用将会带来巨大的经济效益。本文介绍了铝基非晶合金的发展过程、非晶形成能力、制备方法等内容,总结了铝基非晶涂层在再制造领域的应用前景,并展望了铝基非晶合金的未来研究方向。 展开更多

关键词 铝基非晶合金 非晶形成能力 热喷涂 涂层 再制造

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考虑多类型时间依赖资源约束的敏捷卫星调度优化 被引量：1

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作者 李君 邢立宁 +1 位作者 彭观胜 徐运保 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1038-1046,共9页

随着现代空间科技的迅猛发展,光学遥感图像数据的应用需求越来越广泛,大力推动了光学对地观测卫星的发展.然而,由于高昂的发射成本的约束,对地观测卫星的资源是有限的,远远无法满足各类数据需求.因此,提高对地观测卫星的使用效率,提高... 随着现代空间科技的迅猛发展,光学遥感图像数据的应用需求越来越广泛,大力推动了光学对地观测卫星的发展.然而,由于高昂的发射成本的约束,对地观测卫星的资源是有限的,远远无法满足各类数据需求.因此,提高对地观测卫星的使用效率,提高其任务执行率,具有非常重要的应用价值.本文聚焦于敏捷对地观测卫星的任务调度问题,即在给定的调度周期内,对有限的卫星资源制定合理的任务调度方案,在满足一定星上资源约束下,最大化观测任务收益.该问题难点在于星上的资源是非常有限的,例如存储图像数据的固存资源、用于采集数据和卫星姿态切换的能量资源及执行任务活动耗费的时间资源.需要注意的是,能量消耗量和时间消耗量依赖于任务的执行时间,这是敏捷卫星相对传统的非敏捷卫星独有的特性.不同任务场景对不同类型资源的需求不同,多种资源约束互相耦合,资源约束具有时间依赖特性,这些难点无疑极大地增加了卫星调度的求解难度.为高效地求解该问题,本文构建了多类型时间依赖资源约束的敏捷卫星调度整数规划模型,并针对问题特性提出了一种基于自适应选择因子的迭代局部搜索启发式算法.自适应选择因子综合考虑了目标收益、资源消耗量、资源约束的松弛量,采用动态变化的资源重要度,能快速自适应地根据当前场景下各种类型的资源数据使用量来确定最佳局部搜索方向,从而在有限时间内找到高质量的解.实验结果证明,本文所提出的算法在多种情况下相比当前最好算法求解效果显著更优.此外,算法独有的自适应选择因子相比传统的选择因子的求解质量更高,这是因为所设计的自适应选择因子兼顾了目标收益和资源消耗量之间权衡关系的同时,采用动态变化的资源重要度准确捕捉了资源需求的迫切程度. 展开更多

关键词 卫星调度 迭代局部搜索 动态规划 时间依赖性 数据验证

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弱纹理环境下融合点线特征的双目视觉同步定位与建图 被引量：5

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作者 龚坤 徐鑫 +2 位作者 陈小庆 许悦雷 张兆祥 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期752-763,共12页

针对室内弱纹理环境下基于点特征的视觉同步定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)存在的轨迹漂移等问题,提出了一种融合点线特征的双目视觉SLAM系统,并对线特征的提取与匹配问题展开研究。为了提高线特征的质量,通... 针对室内弱纹理环境下基于点特征的视觉同步定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)存在的轨迹漂移等问题,提出了一种融合点线特征的双目视觉SLAM系统,并对线特征的提取与匹配问题展开研究。为了提高线特征的质量,通过长度与梯度抑制、短线合并等方法,进一步改进LSD(Line Segment Detector)线特征提取方法。同时,通过将匹配问题转换为优化问题,并利用几何约束构建代价函数,提出了一种基于几何约束的快速线段三角化方法。实验结果表明,本文所提方法在多个数据集上的表现都优于基于描述子的传统方法,尤其在室内弱纹理场景下,其平均匹配精度达到91.67%,平均匹配时间仅需7.4 ms。基于此方法,双目视觉SLAM系统在弱纹理数据集上与已有算法ORBSLAM2,PL-SLAM的定位误差分别为1.24,7.49,3.67 m,定位精度优于现有算法。 展开更多

关键词 双目视觉 线特征提取 视觉同步定位与建图 特征匹配

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考虑时间依赖收益特性的敏捷卫星调度问题

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作者 彭观胜 宋国鹏 +2 位作者 刘晓路 何永明 邢立宁 《运筹与管理》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第8期1-7,共7页

随着地球影像需求的日益增长,敏捷对地观测卫星的任务调度问题已经成为了一个亟待解决的技术难题。由于观测角度对成像质量的影响,敏捷卫星调度问题需要考虑到一个重要的问题特性——时间依赖收益特性,即不同角度观测同一目标的收益不同... 随着地球影像需求的日益增长,敏捷对地观测卫星的任务调度问题已经成为了一个亟待解决的技术难题。由于观测角度对成像质量的影响,敏捷卫星调度问题需要考虑到一个重要的问题特性——时间依赖收益特性,即不同角度观测同一目标的收益不同,这无疑增加了调度的复杂性。根据问题模型特点,本文提出了一种基于分支定价的精确求解算法和一种高效且求解质量有理论保证的启发式算法。该精确算法是首个求解敏捷卫星多圈调度问题的精确算法,求解效果突出,对规模为150的算例能在平均500秒内得到最优解,性能远超商业求解器。所提出的启发式算法在求解质量上超越了文献中最先进的启发式算法,对规模为150的算例最优间隙平均不超过0.3%。 展开更多

关键词 卫星调度 分支定价 列生成 原始启发式 时间依赖收益

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航空母舰通道布置对疏散逃生性能的影响 被引量：1

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作者 刘伯运 周晓松 闫书逸 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2018年第2期1-6,共6页

[目的]航母逃生疏散过程复杂,难以量化。[方法]针对这一问题,发展了疏散人员行为模型的多用途智能代理(MUPI)算法。基于EXODUS软件,对美国海军"萨拉托加"号航母的疏散逃生过程进行模拟,并对模拟结果进行灰关联分析。[结果]结... [目的]航母逃生疏散过程复杂,难以量化。[方法]针对这一问题,发展了疏散人员行为模型的多用途智能代理(MUPI)算法。基于EXODUS软件,对美国海军"萨拉托加"号航母的疏散逃生过程进行模拟,并对模拟结果进行灰关联分析。[结果]结果显示:逃生时间随出口宽度的增大而减小,当出口宽度小于1 m时,出口宽度对逃生时间的影响相对较大,而当出口宽度大于2 m时,改变出口宽度对逃生时间影响较小;增大出口宽度比增大出口数量表现出更好的逃生效果;对于平均行走距离、最远行走距离和平均用时这3个指标,楼梯宽度的影响大于门宽和救生艇数目的影响。[结论]所做研究可为国产航母总布置设计提供参考。 展开更多

关键词 疏散逃生 多用途智能代理 EXODUS 灰色理论 航空母舰 舰船设计

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基于非对称光子自旋—轨道相互作用的超构表面 被引量：10

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作者 张飞 郭迎辉 +3 位作者 蒲明博 李雄 马晓亮 罗先刚 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期30-39,共10页

光子自旋—轨道相互作用是经典光学所忽略的重要现象,近年来研究发现该现象可通过人工亚波长结构显著增强并进行按需调控。传统超构表面仅支持对称光子自旋—轨道相互作用,存在共轭对称性限制,难以将不同自旋态用于多功能集成、复杂光... 光子自旋—轨道相互作用是经典光学所忽略的重要现象,近年来研究发现该现象可通过人工亚波长结构显著增强并进行按需调控。传统超构表面仅支持对称光子自旋—轨道相互作用,存在共轭对称性限制,难以将不同自旋态用于多功能集成、复杂光场调控、信息加密及存储等领域。非对称光子自旋—轨道相互作用能够使左右旋圆偏振光解耦,为突破上述理论和应用限制带来新契机。本文首先介绍了非对称光子自旋—轨道相互作用的原理及实现方法,其次介绍非对称光子自旋—轨道相互作用的代表性应用以及特点,最后对非对称光子自旋—轨道相互作用研究面临的挑战和未来的研究方向进行展望。 展开更多

关键词 超构表面 光子自旋—轨道相互作用 轨道角动量 光学悬链线

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基于传输相位和几何相位协同调控的消色差超透镜 被引量：7

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作者 申益佳 谢鑫 +6 位作者 蒲明博 张飞 马晓亮 郭迎辉 李雄 王长涛 罗先刚 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期108-116,共9页

超透镜是超表面在成像领域中具有较大应用潜力的平面光学器件,但限于色差和较窄的工作带宽,通常难以应用于彩色成像及显示技术。本文设计了一种相位调控型透射式超透镜,实现了400 nm^650 nm波段的宽带消色差聚焦功能,带宽范围内焦平面... 超透镜是超表面在成像领域中具有较大应用潜力的平面光学器件,但限于色差和较窄的工作带宽,通常难以应用于彩色成像及显示技术。本文设计了一种相位调控型透射式超透镜,实现了400 nm^650 nm波段的宽带消色差聚焦功能,带宽范围内焦平面处的平均聚焦效率约为29%。该方法利用具有低损耗、高折射率优势的二氧化钛(TiO2)介质柱结构,在可见光波段内获得了类似截断波导产生的传输相位响应。同时分析了几何相位和传输相位相结合的色散调控机制,并使用粒子群算法对构建的相位响应仿真数据库进行优化,完成了实际波面与理想聚焦波面的相位匹配。设计的宽带消色差器件有望在显微成像、计算机视觉和机器视觉等领域发挥作用。 展开更多

关键词 超透镜 可见光 消色差 宽带

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用于可见光波段切趾成像的宽带消色差超表面滤波器 被引量：4

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作者 李柱 王长涛 +6 位作者 孔维杰 王彦钦 郭迎辉 李雄 马晓亮 蒲明博 罗先刚 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期74-82,共9页

切趾在成像和光通信领域得到了重要的应用。传统的切趾方法基于相位或者振幅调制,存在工作带宽窄或者分辨力低的问题。本文提出了一种宽带消色差的超表面滤波器,可以在不损失空间分辨力的情况下实现切趾成像。通过该滤波器在整个可见光... 切趾在成像和光通信领域得到了重要的应用。传统的切趾方法基于相位或者振幅调制,存在工作带宽窄或者分辨力低的问题。本文提出了一种宽带消色差的超表面滤波器,可以在不损失空间分辨力的情况下实现切趾成像。通过该滤波器在整个可见光波段完成了几乎无色散的相位调制。仿真结果表明,超表面滤波器的聚焦效率是相位滤波器的两倍;其成像对比度可以提升至高斯滤波器的三倍。通过我们的方法,在400 nm到700 nm的可见光波段内,点扩散函数的旁瓣能被压缩到10^(-5)数量级,同时能够实现衍射极限甚至超衍射的分辨力。 展开更多

关键词 切趾 宽带 无色散 超表面

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基于伴随仿真的偏振复用超构透镜 被引量：2

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作者 刘永健 张飞 +6 位作者 谢婷 蒲明博 赵泽宇 李雄 马晓亮 沈同圣 罗先刚 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期754-763,共10页

偏振成像技术在目标探测、生物医学等领域具有重要应用价值,基于超构表面设计的偏振成像系统可以有效避免传统偏振成像系统存在的结构复杂、体积和质量大等问题,有利于实现光学系统微型化、轻量化和集成化。然而,传统超构表面设计方法... 偏振成像技术在目标探测、生物医学等领域具有重要应用价值,基于超构表面设计的偏振成像系统可以有效避免传统偏振成像系统存在的结构复杂、体积和质量大等问题,有利于实现光学系统微型化、轻量化和集成化。然而,传统超构表面设计方法忽略了超构表面结构的局部非周期性引起的近场电磁耦合,在大数值孔径的条件下会严重影响器件的衍射效率。为了解决这个问题,本文提出了一种基于边界优化的偏振复用超构透镜设计方法,并由此设计了一种能对x和y偏振光独立调控的大数值孔径(~0.94)偏振成像超构透镜。在基于人工择优初始结构的优化设计中,通过参数扫描、人工择优的传统设计方法得到超构透镜初始结构,然后通过边界优化方法对超构透镜进行进一步的优化,其衍射效率相比于优化前可以提高20%左右;在基于均匀阵列初始结构的优化设计中,通过20次左右的迭代,超构透镜衍射效率可以达到92%左右。本文提出的优化设计方法可有效提高偏振复用超构表面器件效率,并且能够简化多功能超构表面的设计步骤,在偏振成像、光通信等领域具有应用前景。 展开更多

关键词 超构表面 伴随优化 边界优化 偏振成像

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纤维缠绕复合材料约束球形浮力芯材准静态压缩吸能机制 被引量：2

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作者 周晓松 张焱冰 梅志远 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期91-96,共6页

针对海洋工程平台的防护吸能和浮力储备需求,设计一种纤维缠绕复合材料约束球形浮力芯材吸能结构。为分析其变形损伤特征和能量耗散机理,通过ABAQUS有限元软件和万能材料试验机开展数值模拟分析和试验验证研究。通过力学响应特征和损伤... 针对海洋工程平台的防护吸能和浮力储备需求,设计一种纤维缠绕复合材料约束球形浮力芯材吸能结构。为分析其变形损伤特征和能量耗散机理,通过ABAQUS有限元软件和万能材料试验机开展数值模拟分析和试验验证研究。通过力学响应特征和损伤破坏模式分析可知,结构吸能设计的关键在于表层和芯材的泊松比匹配。芯材主要通过塑性压缩损伤和剪切断裂破坏吸收能量,而表层吸能则主要通过环向的花瓣形拉伸断裂破坏。研究表明,该型结构单元压缩吸能特性优异,可实现海洋工程结构平台的防护吸能和浮力储备要求。 展开更多

关键词 纤维缠绕 复合结构 球形单元 吸能机制

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1000~1400℃下NbMoTaWV难熔高熵合金的氧化行为 被引量：7

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作者 丁一 程延海 +2 位作者 张平 王鑫 梁秀兵 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期94-103,共10页

采用静态氧化实验与XRD,FSEM测试技术对电弧熔炼制备的NbMoTaWV难熔高熵合金的高温氧化行为进行研究。结果表明:1000℃及1200℃下NbMoTaWV由于氧化层开裂严重失去保护性,氧化增重遵循直线氧化规律;1400℃下生成的熔融态氧化物释放氧化... 采用静态氧化实验与XRD,FSEM测试技术对电弧熔炼制备的NbMoTaWV难熔高熵合金的高温氧化行为进行研究。结果表明:1000℃及1200℃下NbMoTaWV由于氧化层开裂严重失去保护性,氧化增重遵循直线氧化规律;1400℃下生成的熔融态氧化物释放氧化层的生长应力,填补Mo,V氧化物挥发留下的孔洞,使氧化层对氧气能够起到一定的阻隔作用,氧化增重遵循抛物线氧化规律。在NbMoTaWV的氧化过程中,氧气扩散进入基体内部后率先与扩散层中的Nb和Ta发生氧化反应,生成针棒状氧化物,之后与其他合金元素发生氧化反应,W的氧化物固溶在Nb和Ta氧化物中,颗粒状的Mo和V混合氧化物在高温下挥发。 展开更多

关键词 难熔高熵合金 高温氧化 氧化行为 氧化动力学 微观组织 元素扩散

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纯比例导引律解析解与三维碰撞角约束制导 被引量：7

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作者 廖选平 黎克波 +1 位作者 刘远贺 陈磊 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期42-50,共9页

为提高空地导弹碰撞角约束制导的精度和鲁棒性,增强其对防空系统的突防能力和对目标的打击效果,基于纯比例导引律(pure proportional navigation,PPN)拦截固定目标的解析解,提出了一种新的三维碰撞角约束制导律(three-dimensional PPN-b... 为提高空地导弹碰撞角约束制导的精度和鲁棒性,增强其对防空系统的突防能力和对目标的打击效果,基于纯比例导引律(pure proportional navigation,PPN)拦截固定目标的解析解,提出了一种新的三维碰撞角约束制导律(three-dimensional PPN-based impact-angle-control guidance law,3D-PPNIACG)。首先,基于PPN拦截固定目标解析解,分析了基于PPN的二维碰撞角约束制导律(two-dimensional PPN-based impact angle constraint guidance law,2D-PPNIACG)的拦截制导性能,包括最大过载、能量消耗与捕获区域。其次,基于2D-PPNIACG和三维拦截制导的垂直分解方法,结合对空间几何关系的深入分析,提出了控制铅垂面内落角和水平面内碰撞角的三维碰撞角约束制导律(3D-PPNIACG),并对该制导律的实用性和鲁棒性进行了充分讨论。最后通过数值仿真,验证了3D-PPNIACG在碰撞角约束制导中的有效性和鲁棒性。研究和仿真结果表明,所提出的3D-PPNIACG结构简单、易于实现、鲁棒性好,在考虑测量误差、动力学响应延迟等现实因素的情况下,可有效实现水平面内的碰撞角约束制导和铅垂面内的落角约束制导,具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 导弹制导 纯比例导引 固定目标 解析解 三维碰撞角约束制导

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复合材料球形阵列结构压入力学模型及弯曲变形协调机制 被引量：1

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作者 周晓松 张焱冰 梅志远 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期583-588,596,共7页

为了从结构力学角度揭示集中载荷作用下复合材料球形阵列结构的弯曲变形协调机制,建立了该结构典型局部板格的压入力学模型,采用载荷叠加法将集中载荷作用下四角点弹性支承且四边受等弯矩正交各向异性矩形板线性弯曲的中心点挠度分为2... 为了从结构力学角度揭示集中载荷作用下复合材料球形阵列结构的弯曲变形协调机制,建立了该结构典型局部板格的压入力学模型,采用载荷叠加法将集中载荷作用下四角点弹性支承且四边受等弯矩正交各向异性矩形板线性弯曲的中心点挠度分为2个部分:集中载荷作用下四角点弹性支承且四边自由的板的挠度,以及四边受等弯矩的板的挠度.前者可进一步分解为集中载荷作用下四角点弹性支承刚性板的挠度和集中载荷作用下四角点刚性支承线弹性板的挠度,后者可进一步分解为左右边简支上下边受相同弯矩的板的挠度以及上下边简支左右边受相同弯矩的板的挠度.将相同厚度的板在不同载荷情况下的挠度计算结果与有限元分析结果进行比较,进一步开展了试验验证,验证了解析解的正确性. 展开更多

关键词 复合材料 球形阵列 力学模型 变形机制

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双壳体潜艇舷间多层阵列结构防护特性仿真分析 被引量：1

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作者 周军 梅志远 +2 位作者 周晓松 李华东 杨国威 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2019年第S01期108-114,134,共8页

[目的]为更好地模拟和分析潜艇舷间多层阵列结构碰撞后的变形损伤特征及能量耗散特点,[方法]选取双壳体潜艇舯部具有代表性的主压载水舱舱段作为研究对象,利用非线性有限元软件ABAQUS,分别对双壳体舷间加装多层阵列结构前后的舱段,从结... [目的]为更好地模拟和分析潜艇舷间多层阵列结构碰撞后的变形损伤特征及能量耗散特点,[方法]选取双壳体潜艇舯部具有代表性的主压载水舱舱段作为研究对象,利用非线性有限元软件ABAQUS,分别对双壳体舷间加装多层阵列结构前后的舱段,从结构变形损伤模式、结构动态响应特性及各构件吸能分布特性等方面开展对比分析。[结果]结果表明,舷间加装多层阵列结构后,耐压壳体受到冲击作用而发生塑性变形吸收的能量相对于防护前减少了75%。[结论]舷间多层阵列结构具有良好的防护特性,可以有效提高舱段结构的耐撞性,使其在遭受碰撞冲击载荷后将耐压壳体的损伤控制在合理范围之内。 展开更多

关键词 双壳体潜艇 多层阵列结构 复合材料 耐撞性 吸能 结构动态响应

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