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Hydrodynamic Analysis and Verification of an Innovative Whale Shark-like Underwater Glider

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Journal of Bionic Engineering 2020年第1期17卷 123-133页

作者： huijie dong Zhengxing Wu Min Tan Junzhi Yu State Key Laboratory of Management and Control for Complex Systems Institute of AutomationChinese Academy of SciencesBeijing 100190China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China State Key Laboratory for Turbulence and Complex Systems Department of Mechanics and Engineering ScienceBIC-ESATCollege of EngineeringPeking UniversityBeijing 100871China

This paper presents an innovative design for a biomimetic whale shark-like underwater glider aiming at the combination of high maneuverability and long *** a hybrid of the underwater glider and the robotic fish,its pectoral fins and tail can serve as not only the external control surfaces for attitude regulation during gliding but also the propellers for agile fish-like swimming *** verify the gliding capability of the whale shark-like glider and prepare for future dynamic analysis,the hydrodynamic coefficients,including drag,lift,sliding force,and corresponding moments are estimated through computational fluid dynamics *** addition,the hydrodynamic analyses of the proposed glider and an equivalent conventional glider during steady gliding motion are executed for *** experiments are performed to verify the downward gliding *** results reveal that the whale shark-like glider has less drag as well as higher lift-to-drag ratio and a markable gliding capability in *** may offer important inspiration for improving the gliding efficiency and performance of an underwater glider in biomimetic shape design.

关键词： biomimetic robot CFD hydrodynamic analysis underwater glider

Development and Control of Underwater Gliding Robots:A Review

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IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica 2022年第9期9卷 1543-1560页

作者： Jian Wang Zhengxing Wu huijie dong Min Tan Junzhi Yu the State Key Laboratory of Management and Control for Complex Systems Institute of AutomationChinese Academy of SciencesBeijing 100190 the School of Artificial Intelligence University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China the State Key Laboratory for Turbulence and Complex System Department of Mechanics and Engineering ScienceBIC-ESATCollege of EngineeringPeking UniversityBeijing 100871China

As one of the most effective vehicles for ocean development and exploration,underwater gliding robots(UGRs)have the unique characteristics of low energy consumption and strong ***,by borrowing the motion principles of current underwater robots,a variety of novel UGRs have emerged with improving their maneuverability,concealment,and environmental friendliness,which significantly broadens the ocean *** this paper,we provide a comprehensive review of underwater gliding robots,including prototype design and their key *** the perspective of motion characteristics,we categorize the underwater gliding robots in terms of traditional underwater gliders(UGs),hybrid-driven UGs,bio-inspired UGs,thermal UGs,and ***,their buoyancy driven system,dynamic and energy model,and motion control are concluded with detailed ***,we have discussed the current critical issues and future *** review offers valuable insight into the development of next-generation underwater robots well-suited for various oceanic applications,and aims to gain more attention of researchers and engineers to this growing field.

关键词： Buoyancy driven motion control oceanic applications system development underwater gliding robots

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SSM/I极地亮温资料中的4个月振荡现象

遥感学报 2016年第3期20卷 502-512页

作者：董慧杰秦正坤南京信息工程大学大气科学学院资料同化研究与应用中心南京210044

SSM/I仪器采用圆锥扫描方式,避免了AMSU-A等跨轨迹横扫仪器观测资料中存在的临边效应,其观测资料更加适用于空间特征分析。因此,利用1998年—2008年SSM/I仪器极地观测亮温资料,经谱分析、小波分析以及经验正交函数(EOF)分析,验证了南、... 详细信息

SSM/I仪器采用圆锥扫描方式,避免了AMSU-A等跨轨迹横扫仪器观测资料中存在的临边效应,其观测资料更加适用于空间特征分析。因此,利用1998年—2008年SSM/I仪器极地观测亮温资料,经谱分析、小波分析以及经验正交函数(EOF)分析,验证了南、北极地区的4个月振荡(后简称FMO)现象,揭示了南、北极地区FMO现象的时空分布特征。结果显示:(1)SSM/I 19V/H,37V/H通道在南、北极的亮温观测中有显著的FMO现象,北极亮温值FMO峰值出现在3月、7月和11月上旬,南极FMO峰值出现在4月、8月和12月中旬;(2)北极的FMO增强年为1999年、2002年和2006年;南极为1998年、2001年、2005年和2008年;(3)从12月到次年5月,当海冰面积基本不变时,亮温值随表面温度变化而变化;6到10月,表面温度基本不变时,亮温值随海冰面积变化而变化。当海冰FMO和表面温度FMO均位于相对较大值时,亮温的FMO达到峰值;当海冰FMO和温度FMO都相对较小时,则亮温的FMO到达谷值,其中海冰的影响较大;(4)北极大部分地区呈现同位相的FMO现象;南极不同区域间有显著差异:威德尔海(Weddell Sea,20°W—60°W,60°S—75°S)与拉扎列夫海域(Lazarev sea,20°W—30°E,60°S—70°S)FMO位相相反;90°W到180°W的绕极海域内60°S到70°S纬度带与70°S到80°S纬度带的FMO位相相反。综上,SSM/I对极地的观测亮温中有显著的FMO现象,其振荡强度存在年际变化。地表亮温的FMO主要受到表面温度变化和海冰凝结融化过程的共同作用。在空间特征上,北极大部分地区呈现同位相的FMO现象;南极不同区域间有显著差异。

关键词：微波亮温 4个月振荡(FMO) 南极北极地区

我国碘盐普及地区新生儿脐带血促甲状腺激素水平测定及其应用的探讨

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中华流行病学杂志 2002年第4期23卷 250-252页

作者：董惠洁郑庆斯中国疾病预防控制中心传染病预防控制所碘缺乏病室北京100020

目的　调查中国碘盐普及地区新生儿脐带血促甲状腺激素 (TSH)水平 ,提出新生儿脐带血TSH的正常值范围 ,并探讨该指标的应用。方法　选取普及碘盐且孕妇碘营养情况良好的 7省市 ,采集孕妇尿样及其新生儿脐带血血样 ,测定孕妇尿碘和新生... 详细信息

目的　调查中国碘盐普及地区新生儿脐带血促甲状腺激素 (TSH)水平 ,提出新生儿脐带血TSH的正常值范围 ,并探讨该指标的应用。方法　选取普及碘盐且孕妇碘营养情况良好的 7省市 ,采集孕妇尿样及其新生儿脐带血血样 ,测定孕妇尿碘和新生儿脐带血TSH值。结果　共测定15 2 4名孕妇的尿碘及其新生儿脐带血TSH值 ,结果显示孕妇尿碘中位数为 2 4 6 .0 μg L ,新生儿脐带血TSH中位数为 3.5 8mU L ;不同地区、不同分娩方式的新生儿脐带血TSH水平差异存在显著性。结论　新生儿脐带血TSH受应激反应和分娩方式等诸多因素影响 ,且不具规律性 ,尚难以确定其正常值范围 ,因此不宜作为碘缺乏病监测指标。

关键词：促甲状腺激素新生儿脐带血碘缺乏病甲状腺机能减低

FY-3B微波成像仪资料的地理定位误差与订正

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遥感学报 2016年第6期20卷 1342-1351页

作者：唐飞董慧杰李南刘彩虹南京信息工程大学大气科学学院资料同化研究与应用中心江苏南京210044 南京信息工程大学大气物理学院江苏南京210044

风云3号B星(FY-3B)上的微波成像仪(MWRI)通过10.65 GHz,18.7 GHz,23.8GHz,36.5 GHz和189.0 GHz5个频率的双极化通道对地球表面进行监测。自卫星发射至今,MWRI资料的地理定位误差还未进行深入研究。为了提高FY-3B MWRI L1级数据地理定位... 详细信息

风云3号B星(FY-3B)上的微波成像仪(MWRI)通过10.65 GHz,18.7 GHz,23.8GHz,36.5 GHz和189.0 GHz5个频率的双极化通道对地球表面进行监测。自卫星发射至今,MWRI资料的地理定位误差还未进行深入研究。为了提高FY-3B MWRI L1级数据地理定位精度,基于海、陆响应的升、降轨亮温差理论NDM(Node Differential Method),通过卫星位置和速度矢量建立卫星姿态模型、采用非线性最优化方法估计卫星姿态偏差,进而对MWRI 89 GHz通道的地理定位误差进行分析与订正。结果表明,2015年1—9月份俯仰、滚动和偏航角度的平均偏差分别为-0.220°,0.068°和0.062°,对应沿轨误差大约3—4 km,跨轨误差小于1 km。定位误差订正后,地中海、澳大利亚区域海岸线附近的升降轨亮温差明显减小;观测亮温在红海和南美洲东南部区域的分布和海岸线更加吻合,定位精度得到明显提高。

关键词：微波成像仪定位误差升降轨亮温差圆锥扫描卫星姿态非线性最优化

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4010号合成航空发动机油的性能评价

合成润滑材料 2003年第2期30卷 18-23页

作者：董会杰中国石化股份有限公司重庆一坪润滑油分公司重庆400039

概述了4010油和俄罗斯航空润滑油的实验室评价以及轴承台架试验和发动机长试的结果。结果表明:4010油的性能,尤其是高温性能、抗腐蚀性能优于俄罗斯油,4010油的性能完全可以满足某型飞机发动机的润滑要求。

关键词：合成航空发动机油性能评价轴承台架试验

AMSR-E卫星资料陆面干扰的气候特征分析

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大气科学学报 2016年第4期39卷 536-545页

作者：冯呈呈董慧杰南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044 大连市气象台辽宁大连116001

先进微波辐射计(AMSR-E)的低频特性使其更容易受到无线电频率干扰(RFI),本文首先对比了谱差法和双主成分分析(Double Principal Component Analysis,DPCA)方法这两种RFI识别算法的差异,验证了DPCA方法的适用性,然后选用DPCA方法对2002年... 详细信息

先进微波辐射计(AMSR-E)的低频特性使其更容易受到无线电频率干扰(RFI),本文首先对比了谱差法和双主成分分析(Double Principal Component Analysis,DPCA)方法这两种RFI识别算法的差异,验证了DPCA方法的适用性,然后选用DPCA方法对2002年9月—2011年9月AMSR-E陆面升轨亮温月平均数据中的RFI进行识别,并分析其多年变化特征。DPCA方法可以有效地识别出AMSR-E全球范围内陆地亮温数据中的RFI分布情况。识别结果显示:1)C波段中的RFI主要分布在美国、东亚及印度—阿拉伯半岛地区;X波段主要分布在欧洲及东亚地区。2)各区域的RFI空间位置及强度随时间会发生变化,其原因可能是由于基础设施及使用无线电频谱的变化造成。3)不同区域月平均亮温数据中识别出的RFI信号数量存在季节变化,并且C波段中识别出的RFI数量随时间减少,X波段中随时间增加。

关键词：卫星资料先进微波辐射计无线电频率干扰双主成分分析气候趋势分析

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纳米压印用压印胶的研究进展

微纳电子技术 2014年第10期51卷 666-672页

作者：董会杰辛忠陆馨武汉纺织大学化学与化工学院武汉430200 华东理工大学化学工程联合国家重点实验室上海200237

纳米压印需采用压印胶进行图案转移,作为压印技术的关键材料,压印胶的性能直接影响到纳米压印的质量。根据压印技术的工艺特点对压印胶进行了分类,介绍了纳米压印用热压印胶和紫外压印胶的发展研究现状和性能优缺点,分析了目前压印胶存... 详细信息

纳米压印需采用压印胶进行图案转移,作为压印技术的关键材料,压印胶的性能直接影响到纳米压印的质量。根据压印技术的工艺特点对压印胶进行了分类,介绍了纳米压印用热压印胶和紫外压印胶的发展研究现状和性能优缺点,分析了目前压印胶存在的主要问题,并指出压印胶的研究主要是提高压印胶的脱模性能、固化速率以及简化工艺,主要列举了含氟硅类压印胶、双表面能压印胶的性能特点,并展望了未来的发展方向。

关键词：纳米压印紫外压印胶热压印胶脱模性表面能

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紫外纳米压印用PMMA转移层膜的制备及性能

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微纳电子技术 2009年第9期46卷 561-565页

作者：董会杰辛忠陆馨华东理工大学化学工程联合国家重点实验室上海200237

以苯甲醚为溶剂,采用旋涂法制备PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)转移层膜。当PMMA的质量分数为5%、旋涂速度为2000～6000r/min时,转移层膜的厚度为90～150nm,粗糙度为0.3nm,可满足纳米压印要求。采用接触角测量仪测试计算出PMMA、PS转移层膜的... 详细信息

以苯甲醚为溶剂,采用旋涂法制备PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)转移层膜。当PMMA的质量分数为5%、旋涂速度为2000～6000r/min时,转移层膜的厚度为90～150nm,粗糙度为0.3nm,可满足纳米压印要求。采用接触角测量仪测试计算出PMMA、PS转移层膜的表面能,并通过转移层膜与压印胶之间的粘附功和界面张力的计算,评价了PMMA、PS和Si片对压印胶的润湿和粘附性能。结果表明,PMMA膜可改善压印胶在基片上的润湿铺展性能和粘附性能,而PS膜虽能改善基片的润湿铺展性能,却不利于压印胶的粘附。

关键词：紫外纳米压印聚甲基丙烯酸甲酯转移层膜压印胶粘附功