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含能热塑性弹性体推进剂研究进展

固体火箭技术 2024年第2期47卷 143-154页

作者：罗运军安梦婧北京理工大学材料学院北京100081 高能量密度材料教育部重点实验室北京100081

含能热塑性弹性体推进剂具有高能量、力学性能优异、可循环利用、可回收等优点,近年来成为固体推进剂发展的重要方向。总结了常见的含能热塑性弹性体的综合性能;论述了含能热塑性弹性体推进剂在高能、高燃速、钝感、低特征信号和富燃料... 详细信息

含能热塑性弹性体推进剂具有高能量、力学性能优异、可循环利用、可回收等优点,近年来成为固体推进剂发展的重要方向。总结了常见的含能热塑性弹性体的综合性能;论述了含能热塑性弹性体推进剂在高能、高燃速、钝感、低特征信号和富燃料推进剂等领域的研究进展;介绍了压延成型、模压成型、螺压成型和熔铸成型四种含能热塑性弹性体推进剂的制备工艺;综述了含能热塑性弹性体推进剂的重复加工性能和回收利用工艺;指出了目前该类推进剂存在的问题和不足,并对其未来发展方向进行了展望。

关键词：热塑性弹性体含能粘合剂固体推进剂制备工艺回收利用

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内衬结构对活性破片高速驱动影响规律研究

振动与冲击 2024年第4期43卷 230-238页

作者：焦晓龙王媛婧吴宗娅徐豫新北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 山西江阳化工厂太原030041 北京理工大学重庆创新中心重庆401120

为实现活性破片在高速驱动下的完整性,研究内衬结构对活性破片高速驱动的影响规律。根据能量守恒定律建立了考虑内衬伸长率的破片初速计算模型,选择2A12铝、20号钢与20号钢/芳纶复合结构三种内衬,基于物态方程分析了内衬与破片接触面上... 详细信息

为实现活性破片在高速驱动下的完整性,研究内衬结构对活性破片高速驱动的影响规律。根据能量守恒定律建立了考虑内衬伸长率的破片初速计算模型,选择2A12铝、20号钢与20号钢/芳纶复合结构三种内衬,基于物态方程分析了内衬与破片接触面上的界面压强,设计了2A12铝和20号钢/芳纶复合结构内衬战斗部方案,通过静爆试验对活性破片破碎情况及计算模型进行了验证。结果显示:20号钢伸长率较2A12铝提高了145.83%,20号钢/芳纶复合内衬战斗部较2A12铝内衬战斗部装填比降低了14%,破片初速提升了10.85%;所建立模型的计算结果与试验吻合较好,计算精度较现有模型提高了8%以上。基于试验结果和理论分析,表明20号钢/芳纶复合内衬实现了对活性破片2 300 m/s以上速度的爆炸完整驱动。

关键词：兵器科学与技术预制破片战斗部爆炸驱动初速

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单像素成像中哈达玛基掩模优化排序前沿进展

激光与光电子学进展 2024年第4期61卷 56-71页

作者：俞文凯曹冲杨颖王硕飞北京理工大学物理学院北京100081 北京理工大学先进光电量子结构设计与测量教育部重点实验室北京100081

单像素成像使用一系列空间光调制掩模对目标场景进行单像素亚采样,再根据掩模与测量值之间的关联重构出物体图像。这种间接获取图像的方式之所以能保证重建质量,除了有重构算法的功劳,更关键的是测量掩模的构造。随着压缩感知理论的引入... 详细信息

单像素成像使用一系列空间光调制掩模对目标场景进行单像素亚采样,再根据掩模与测量值之间的关联重构出物体图像。这种间接获取图像的方式之所以能保证重建质量,除了有重构算法的功劳,更关键的是测量掩模的构造。随着压缩感知理论的引入,随机掩模进入人们视野,但它让测量变得盲目,缺乏针对性,而且这种掩模不便于存储和计算,极大限制了空间像素分辨率。哈达玛基掩模因其结构化特征使快速计算成为可能,且方便存储和提取,近年来得到广泛关注,已发展出诸多哈达玛基掩模优化排序方法,这些方法已被证明能大幅降低采样率。本综述系统地梳理了这类方法的设计框架和前沿进展,展望了确定性掩模构造的未来发展趋势,可为后续的研究工作提供有益的借鉴和指导。

关键词：计算成像图像检测系统成像理论

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串列翼货运无人机大攻角气动与操稳特性研究

航空学报 2024年

作者：杨芃芊陈禹彤刘俊辉杨杰豪单家元孙士珺北京理工大学宇航学院北京理工大学飞行器动力学与控制教育部重点实验室

为实现场域受限下空投物资精准、低速无损着陆，开展串列翼货运无人机末端低速着陆段大攻角气动与操稳特性研究。针对串列翼无人机大攻角气动非线性与前后机翼气动强耦合问题，采用分离涡模拟方法分析大攻角强耦合非线性气动特性，计算... 详细信息

为实现场域受限下空投物资精准、低速无损着陆，开展串列翼货运无人机末端低速着陆段大攻角气动与操稳特性研究。针对串列翼无人机大攻角气动非线性与前后机翼气动强耦合问题，采用分离涡模拟方法分析大攻角强耦合非线性气动特性，计算得到各部件升阻系数、俯仰力矩及焦点位置随攻角变化规律，进一步研究不同机身截面对飞行器纵向稳定性的影响，根据机翼表面压力分布规律及周围流场结构分析串列翼前后翼耦合机理，提出了串列翼大攻角全动后翼操纵方案。研究结果表明：所设计的串列翼货运无人机在大攻角下方形机身截面相比圆形截面静稳定度变化更加平稳；其在0°～50°较大攻角范围内存在前后翼耦合现象，前翼脱体涡和后翼翼端脱体涡共同作用影响后翼的压力分布，后翼升力损失最高达32%；全动后翼使可控攻角提高至50°，可为大攻角深失速着陆提供足够的控制力矩。

关键词：串列翼布局大攻角数值模拟气动特性准平衡滑翔全动后翼

高岭石表面水化机理及电场弱化其吸附性能的分子模拟

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材料导报 2024年第1期38卷 119-125页

作者：李天宇柴肇云杨泽前辛子朋孙浩程闫珂太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室太原030024

高岭石是泥岩黏土矿物组成中的主要成分之一,其水理特性对分析高岭石类黏土矿物遇水工程性质劣化的研究至关重要,通过密度泛函理论和分子动力学模拟研究了高岭石表面水化机理及电化学作用对高岭石表面吸附性能的影响。结果表明:水分子... 详细信息

高岭石是泥岩黏土矿物组成中的主要成分之一,其水理特性对分析高岭石类黏土矿物遇水工程性质劣化的研究至关重要,通过密度泛函理论和分子动力学模拟研究了高岭石表面水化机理及电化学作用对高岭石表面吸附性能的影响。结果表明:水分子在高岭石(001)晶面吸附时水中的Hw、Ow原子与高岭石表面羟基的Hs、Os原子间形成了Hw-Os及Hs-Ow两种类型的氢键,并且Hw-Os氢键作用较强;水分子与高岭石(001)晶面之间形成的氢键作用导致高岭石(001)晶面具有较强的亲水性质;外加电场对体系中水分子的平衡构象及吸附形态产生显著影响,当体系无电场时,水分子通过氢键与高岭石(001)晶面结合紧密,随着电场强度不断增加,水分子逐渐从高岭石表面脱附,以氢原子朝上、氧原子朝下的“V”字型结构向体相中扩散,水分子的偶极矩沿电场方向排列;随着水-高岭石体系中电场强度的增加,吸附体系中的氢键作用逐渐被破坏,水分子脱附能力增强,高岭石表面对水分子的吸附性降低。

关键词：高岭石密度泛函理论表面水化分子动力学电场扩散

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基于磁异探测的侵彻引信计层方法

兵工学报 2024年第3期45卷 695-704页

作者：王益利李长生王鑫张合王晓锋南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室江苏南京210094 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

针对侵彻弹药打击多层建筑物时传统加速度传感器探测方法存在信号振荡混叠、粘连严重、难以精确计层的问题,提出基于磁异探测的侵彻过程精确计层方法。楼层建筑结构中的钢筋会对周围地磁场分布产生扰动,引信随战斗部侵彻目标时,利用磁... 详细信息

针对侵彻弹药打击多层建筑物时传统加速度传感器探测方法存在信号振荡混叠、粘连严重、难以精确计层的问题,提出基于磁异探测的侵彻过程精确计层方法。楼层建筑结构中的钢筋会对周围地磁场分布产生扰动,引信随战斗部侵彻目标时,利用磁传感器探测楼层周围地磁场畸变产生的磁异信号,从而完成侵彻过程的状态识别。建立多层钢筋混凝土靶板磁场仿真模型与弹丸侵彻多层目标磁场仿真模型,得到楼层周围空间磁场分布特征与侵彻过程引信部位磁场强度变化规律,分析了斜侵、钢筋疏密、弹体材料等对侵彻过程磁信号变化的影响。发现侵彻过程中磁信号幅度与楼层位置存在明确的对应关系,信号特征明显,且弹体材料磁导率越低、靶板钢筋含量越高,越利于磁探测的信号处理。设计了磁异探测实验室实验,测试结果表明,穿靶过程磁异信号清晰易辩,原理可行。

关键词：侵彻弹药引信磁异探测计层仿真分析

异源CYP450酶的表达优化促进工程酿酒酵母合成熊果酸

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化工学报 2024年第7期75卷 2624-2632页

作者：那雪梅王雨姜尧竹贾男王颖李春北京理工大学化学与化工学院医药分子科学与制剂工程工信部重点实验室北京100081 清华大学化学工程系工业生物催化教育部重点实验室北京100084

熊果酸(UA)是具有多种生理及药理活性的植物来源五环三萜类羧酸,尽管在酿酒酵母中已经实现了UA的从头合成,但仍存在产量低、副产物积累、营养供给冗余等问题,无法实现工业化生产。为了提高酿酒酵母合成熊果酸的能力,通过多种方法优化了U... 详细信息

熊果酸(UA)是具有多种生理及药理活性的植物来源五环三萜类羧酸,尽管在酿酒酵母中已经实现了UA的从头合成,但仍存在产量低、副产物积累、营养供给冗余等问题,无法实现工业化生产。为了提高酿酒酵母合成熊果酸的能力,通过多种方法优化了UA合成途径中异源CYP450酶的表达。探究了位置效应对CYP450基因表达的影响,初步筛选到CYP450的基因组最佳整合位点(HO位点),通过单独增加CYP450的拷贝数或同时增加CYP450及CPR的拷贝数,确定了同时存在3个CYP450和CPR拷贝时CYP450酶具有最佳催化活性,进行培养基优化后UA摇瓶产量达到(266.54±6.50)mg/L,最终在5 L发酵罐进行放大培养UA产量达到(2825.58±36.26)mg/L。本研究可为在酿酒酵母中通过表达优化策略调控其他三萜类化合物的合成提供参考。

关键词：位置效应熊果酸酿酒酵母代谢发酵合成生物学

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长波红外量子级联激光器的高效率光纤合束

光学学报 2024年第8期44卷 139-149页

作者：张梦王欣杨苏辉李宝李卓张金英高彦泽北京理工大学光电学院北京100081 北京理工大学学精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室北京100081 北京理工大学信息光子技术工业和信息化部重点实验室北京100081 中国电子科技集团第十一研究所北京100015

长波红外量子级联激光器(QCL)具有波长设计灵活、体积小、寿命长等优点。目前单横模QCL较低的输出功率(1~3 W)是限制其应用的主要因素。光纤功率合束技术是提升输出功率的有效手段。然而由于长波红外波段缺少低传输损耗的玻璃光纤,使得... 详细信息

长波红外量子级联激光器(QCL)具有波长设计灵活、体积小、寿命长等优点。目前单横模QCL较低的输出功率(1~3 W)是限制其应用的主要因素。光纤功率合束技术是提升输出功率的有效手段。然而由于长波红外波段缺少低传输损耗的玻璃光纤,使得高效率长波红外光纤功率合束的实现难度很大。本文研究了基于低损耗单模空芯光纤的长波红外激光功率合束技术。针对基横模长波红外QCL有源区尺寸大、发散角大的特点,设计了大数值孔径扩展光源双非球面准直镜,有效提高了单模光纤耦合效率。设计制备了无端面损耗的长波红外单模光纤束,光纤传输效率高达91.2%,实现了7.6~7.8μm波段QCL的高效率合束。当4个长波红外QCL的输出总功率为2.27 W时,采用所设计的光纤耦合光学系统及制备的4×1单模空芯光纤合束器获得了1.5 W的连续输出,总合束效率为66%。此外,测量得到单根单模长波红外光纤耦合输出光的光束质量因子M~2为1.2,光强分布和光束质量因子均优于QCL的直接输出激光,说明空芯单模光纤具有一定的非高斯光束模式净化作用。合束光束的传输质量因子为2.6,依然具有较好的光束质量。本文所研究的光纤合束方式对QCL的输出波长、偏振态均不敏感,且具有良好的可扩展性。实验结果表明,此方式可有效解决长波红外QCL单元器件输出功率偏低的问题。

关键词：长波红外量子级联激光器光纤合束耦合效率空芯光纤

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荧光米激光雷达气溶胶团边界检测

光学技术 2024年第1期50卷 54-64页

作者：陈思颖游钧洁陈和郭磐檀望舒徐清玥朱瑜北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室北京100081

有机气溶胶具有荧光效应,能在特定波长激光的激发下产生荧光,针对此类荧光气溶胶团,提出了一种基于水平探测荧光-米激光雷达的径向边界检测算法。该算法利用荧光和米双通道的回波信号构造一个去除大气影响的函数,并采用截距法检测荧光... 详细信息

有机气溶胶具有荧光效应,能在特定波长激光的激发下产生荧光,针对此类荧光气溶胶团,提出了一种基于水平探测荧光-米激光雷达的径向边界检测算法。该算法利用荧光和米双通道的回波信号构造一个去除大气影响的函数,并采用截距法检测荧光气溶胶团的突变特征信号以确定边界。数值仿真表明,该算法在不同能见度和信噪比下对单个和两个荧光气溶胶团的径向边界检测都具有较高的精确度和稳定性。利用该算法检测了荧光-米激光雷达对单个或两个荧光气溶胶团的径向边界,结果表明该算法有效提高了边界检测的准确度和稳定性,且具有检测单个荧光气溶胶团边界的时效性。

关键词：大气光学荧光米激光雷达水平探测径向边界检测截距法