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空间微小载荷在轨发射动力学特性及影响因素

系统工程与电子技术 2025年

作者：谈曾巧杨海波廖文和陆正亮陶晓宇南京理工大学机械工程学院

针对一种新的基于固体推力器的空间微小载荷在轨发射动力学特性问题，基于多刚体理论建立了考虑惯性主轴偏移和附加扰动力矩的载荷在轨发射系统动力学模型，提出利用边界条件计算载荷与卫星平台间接触内力进而求解动力学参数的方法，通... 详细信息

针对一种新的基于固体推力器的空间微小载荷在轨发射动力学特性问题，基于多刚体理论建立了考虑惯性主轴偏移和附加扰动力矩的载荷在轨发射系统动力学模型，提出利用边界条件计算载荷与卫星平台间接触内力进而求解动力学参数的方法，通过数值仿真并与辅助软件仿真结果对比，验证了动力学模型及求解方法的准确性。同时针对载荷与平台间运动耦合效应，基于所建立的动力学模型研究了载荷安装位置、推力偏心和摩擦系数对初始扰动的影响，提出了对载荷发射系统设计参数的相关要求，为空间微小载荷在轨发射的工程实践提供一定的理论指导。

关键词：空间微小载荷固体推力器在轨发射发射动力学初始扰动

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小米椒生物力学特性试验研究

农机化研究 2025年第4期47卷 151-159页

作者：张善文孙永元张永吉戴敏缪宏张燕军高吉成扬州大学机械工程学院江苏扬州225009 江苏里下河地区农业科学研究所江苏扬州225007

为了提升小米椒的机械化收获质量和效率,对小米椒的物理及力学特性进行了试验测量。通过测量,小米椒在15天内的含水率为86%~90%,且中部最高、首部次之、尾部最低。通过拉伸试验,确定小米椒断裂时的抗拉强度为0.679 MPa±0.03 MPa。采用... 详细信息

为了提升小米椒的机械化收获质量和效率,对小米椒的物理及力学特性进行了试验测量。通过测量,小米椒在15天内的含水率为86%~90%,且中部最高、首部次之、尾部最低。通过拉伸试验,确定小米椒断裂时的抗拉强度为0.679 MPa±0.03 MPa。采用正交旋转组合设计方法,确定了加载速度对抗压强度的影响极显著,小米椒直径对抗压强度的影响显著,加载速度对剪切强度的影响显著。通过轴向压缩和剪切试验,确定了小米椒首部的抗压强度平均值为0.62 MPa,弹性模量平均值为2.72 MPa;中部抗压强度平均值为0.64 MPa,弹性模量平均值为3.17 MPa;尾部抗压强度平均值为0.61 MPa,弹性模量平均值为2.64 MPa,小米椒剪切强度平均值为0.32 MPa。

关键词：小米椒力学特性物理特性

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植物肉挤出的同向双螺杆混合性能优化研究

中国油脂 2025年

作者：袁方洋桂诚龙李亚淑王东祥杨新俊杜继芸于伟江苏省食品先进制造装备技术重点实验室江南大学机械工程学院

高湿挤压组织化技术为植物蛋白肉的生产提供了新质生产力，基于同向双螺杆挤出机可以制备高质量拉丝蛋白以替代生产能耗更大的动物肉。采用理论分析和数值模拟相结合的方法，对同向双螺杆挤压机挤出植物肉的混合性能进行研究。首先理论... 详细信息

高湿挤压组织化技术为植物蛋白肉的生产提供了新质生产力，基于同向双螺杆挤出机可以制备高质量拉丝蛋白以替代生产能耗更大的动物肉。采用理论分析和数值模拟相结合的方法，对同向双螺杆挤压机挤出植物肉的混合性能进行研究。首先理论结合实际分析得到有关双螺杆混合性能的影响因素。然后分别对双螺杆结构尺寸采用单因素法分析，研究了螺纹宽度、螺杆径向间隙、螺槽深度和螺杆导程这四个结构参数对建压能力与混合性能的影响，并找出合适的尺寸范围。最后再进行正交试验设计，设计出九组不同螺杆结构模型分别进行数值模拟，优选出建压能力和混合性能综合效果较好的螺杆结构参数组合，并得出结论：优化的最佳螺杆结构参数组合是螺纹宽度2.3 mm、螺杆径向间隙2 mm、螺槽深度5.7 mm和螺杆导程32 mm，与原尺寸模型相比，优化模型的混合系数提高了16.51%，压强差提高了11.9%。优化尺寸之后，双螺杆建压能力和混合性能提高较大，符合预期优化的目标。

关键词：同向双螺杆植物肉建压能力混合性能数值模拟正交试验

NbTaO_(x)界面修饰用于高效钙钛矿太阳电池

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半导体技术 2025年第1期50卷 17-22页

作者：蒋君杨攻旅杨雨帆王梦辉李绿洲胡宏伟袁宁一丁建宁常州大学材料科学与工程学院江苏常州213164 常州大学江苏省光伏科学与工程协同创新中心江苏常州213164 扬州大学扬州碳中和技术创新研究中心江苏扬州225009 江苏大学机械工程学院江苏镇江212013

界面修饰能够调控钙钛矿太阳电池(PSC)的埋底界面缺陷,为提高PSC的光电转换效率与稳定性,在电子传输层和钙钛矿层之间引入NbTaO_(x)界面修饰层,并研究其对正置结构的PSC光伏性能的影响。将含乙醇铌和乙醇钽的乙醇溶液旋涂在致密的SnO_(2... 详细信息

界面修饰能够调控钙钛矿太阳电池(PSC)的埋底界面缺陷,为提高PSC的光电转换效率与稳定性,在电子传输层和钙钛矿层之间引入NbTaO_(x)界面修饰层,并研究其对正置结构的PSC光伏性能的影响。将含乙醇铌和乙醇钽的乙醇溶液旋涂在致密的SnO_(2)电子传输层表面,待其缓慢水解,经退火即可在SnO_(2)薄膜表面原位生长得到NbTaO_(x)修饰层。结合荧光光谱、水接触角测试和紫外光电子能谱等探究其影响机制。测试结果表明,基于NbTaO_(x)界面修饰层的PSC光电转换效率由19.14%提升至21.51%。NbTaO_(x)不仅可以提升电子传输能力,减少载流子在界面处的复合,且有利于钙钛矿层的沉积,提高钙钛矿薄膜的结晶质量。

关键词：界面修饰电子传输钙钛矿太阳电池(PSC) 高效率稳定性

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高压泡沫涨裂破岩特性试验研究

岩土工程学报 2025年第1期47卷 125-134页

作者：刘送永崔松顾聪聪中国矿业大学机电工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学智能采矿装备技术全国重点实验室江苏徐州221116 安徽理工大学机电工程学院安徽淮南232001

针对钻爆法和机械法在岩石破碎工程中的弊端,基于泡沫的高黏性和可压缩性,提出了高压泡沫涨裂破岩技术。首先设计高压泡沫涨裂破岩装置,理论分析高压泡沫瞬间释放冲击岩石涨裂孔过程,搭建高压泡沫涨裂力测试装置并开展涨裂力影响试验,... 详细信息

针对钻爆法和机械法在岩石破碎工程中的弊端,基于泡沫的高黏性和可压缩性,提出了高压泡沫涨裂破岩技术。首先设计高压泡沫涨裂破岩装置,理论分析高压泡沫瞬间释放冲击岩石涨裂孔过程,搭建高压泡沫涨裂力测试装置并开展涨裂力影响试验,建立高压泡沫涨裂破岩试验系统,探讨不同空气体积分数时的泡沫涨裂特性,揭示高压泡沫涨裂破岩机理。研究表明:高压泡沫释放时,能够在涨裂孔内产生比泡沫初始压力更高的涨裂力,但涨裂力随泡沫空气体积分数增加而先增大后减小,高压泡沫涨裂破岩经历了裂纹初生、裂纹扩展、涨裂抛掷、涨裂结束4个阶段,破岩重量随泡沫空气体积分数的增加而先增大后减小,当空气体积分数为60%时,由高压泡沫冲击涨裂孔产生的压应力波在岩石上表面反射形成的拉应力造成岩石破坏形式为涨裂坑,空气体积分数为70%~90%时,泡沫涨裂形式为大块岩石分离,这主要是由孔底直角处应力集中效应造成。

关键词：高压泡沫涨裂破岩裂纹扩展涨裂力

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平面近场测量中一种极化探头补偿算法研究

电子设计工程 2025年第1期33卷 36-40页

作者：刘伟康贾云飞刘星汛南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 北京无线电测量研究所北京100085

为研究天线特性,该研究采用近场测量技术计算天线的远场方向图,该技术具有成本低、速度快的优势。考虑到平面近场测量中探头参数对远场方向图的影响,该研究基于平面近远场变换算法,引入探头补偿技术和极化补偿技术。利用HFSS仿真得到待... 详细信息

为研究天线特性,该研究采用近场测量技术计算天线的远场方向图,该技术具有成本低、速度快的优势。考虑到平面近场测量中探头参数对远场方向图的影响,该研究基于平面近远场变换算法,引入探头补偿技术和极化补偿技术。利用HFSS仿真得到待测天线远场仿真方向图,通过计算机算法构建,将近远场变换算法所得方向图与实际测得的远场方向图进行比较,验证算法的准确性。进一步结合极化补偿算法与探头补偿算法,与未修正的结果及远场方向图进行对比。结果显示,极化探头补偿算法能有效修正探头对远场方向图的影响,其不确定度超过近远场变换算法1.4295 dB,超过极化补偿算法0.9062 dB,确保了研究的客观性和独立性。

关键词：天线近远场变换探头补偿算法极化补偿算法天线平面近场仿真

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基于带传动的垂直式重力储能系统能效分析模型与实验验证

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储能科学与技术 2025年

作者：王青山李妍张群汪德成吴高昀王祖凡赵海森国网江苏省电力有限公司经济技术研究院华北电力大学电气与电子工程学院

重力储能系统（GESS）因其长时、大容量、零自放电率、安全性高等优点受到广泛关注，而能效水平是影响GESS规模化推广应用的重要因素。首先，针对基于带传动的垂直式GESS，分析机械环节中动/定滑轮相对于轴承表面的滑动摩擦、曳引系统... 详细信息

重力储能系统（GESS）因其长时、大容量、零自放电率、安全性高等优点受到广泛关注，而能效水平是影响GESS规模化推广应用的重要因素。首先，针对基于带传动的垂直式GESS，分析机械环节中动/定滑轮相对于轴承表面的滑动摩擦、曳引系统的球轴承摩擦、传动带相对于带轮的弹性滑动摩擦及电气环节中电机的铜耗、铁耗、风摩耗、杂散损耗，推导了系统各环节效率及损耗的理论计算方法。其次，针对所提理论计算方法设计了算例，算例结果表明，机械环节效率随质量块质量增加而略有减小；系统充电效率随质量块质量增加而先增加后减小；系统放电效率随质量块质量增加而增加；放电工况下，系统机械损耗占比与充电工况相比明显增加。最后，通过搭建1.1kW样机对算例结果进行实验验证，实验结果表明，当质量块为127.35kg时，充、放电状态下电机损耗实测占比分别为82.77%和72.42%，与算例得到的电机损耗理论占比80.56%和72.96%较为接近，且系统充、放电效率随质量块质量的理论变化曲线与实测曲线趋势相同，验证了所提能效分析方法的正确性和实用性。

关键词：垂直式重力储能带传动能效分析损耗计算

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驱控一体的旋拧式果实采摘执行器设计与试验

农机化研究 2025年第3期47卷 48-55页

作者：严童杰冯青春郭鑫杨宁江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212000 北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 国家农业智能装备工程技术研究中心北京100097 农业智能装备技术北京市重点实验室北京100097

针对果园智能化采收作业需要,设计了支持总线扩展的驱控一体旋拧采摘末端执行器,旨在为多臂并行采摘机器人研发提供支撑。在对标准苹果树果实物理形态统计分析基础上,结合人工采摘方法,提出了“吸附-夹持-旋拧”的采摘机械操作方法,并... 详细信息

针对果园智能化采收作业需要,设计了支持总线扩展的驱控一体旋拧采摘末端执行器,旨在为多臂并行采摘机器人研发提供支撑。在对标准苹果树果实物理形态统计分析基础上,结合人工采摘方法,提出了“吸附-夹持-旋拧”的采摘机械操作方法,并设计了基于双舵机驱动的紧凑型采摘执行机构,对其吸盘、夹持和旋拧电机的关键参数进行了优化设计。面向多执行并行采摘需要,设计了基于CANopen通讯的采摘操作驱动器,实现了多执行器的总线扩展。通过现场试验对执行器作业性能进行了测试,结果表明:果实大小在60~100 mm之间,采摘成功率可达到90%,吸盘最优停留时间为1.00 s,吸盘最优接近距离为1.0 mm,最优旋拧角度为360°。

关键词：采摘机器人驱控一体旋拧采摘 CANopen

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人工智能在刨花板外观质量检测方面的应用

世界林业研究 2025年

作者：沈胤熙周海燕樊晨龙刘英杨雨图习爽南京林业大学机械电子工程学院

随着人工智能技术的持续创新与广泛应用，以机器视觉代替人眼，采集刨花板图像，采用人工智能算法实现刨花板外观质量检测，这已成为促进林业人工智能发展的关键任务之一。文中在介绍图像分类算法、目标检测与语义分割算法、基于大语言... 详细信息

随着人工智能技术的持续创新与广泛应用，以机器视觉代替人眼，采集刨花板图像，采用人工智能算法实现刨花板外观质量检测，这已成为促进林业人工智能发展的关键任务之一。文中在介绍图像分类算法、目标检测与语义分割算法、基于大语言模型的检测算法等基于人工智能的图像缺陷检测算法的基础上，阐述了人工智能在刨花板外观缺陷检测方面的应用；并从优化软硬件设备、构建标准的刨花板缺陷图像公共数据集，综合应用多模态信息检测刨花板缺陷，建立刨花板、纤维板等人造板领域检测大模型，加快科技成果的转化与推广等方面给出了建议，以期为刨花板企业的智能化转型升级与可持续发展注入强劲动力。

关键词：刨花板缺陷检测人工智能