多稳态力学超材料研究综述（英文）

多稳态力学超材料最重要的特点是能够在具有不同能级的稳态之间进行可逆的构型切换。本文总结了多稳态力学超材料的主要设计策略,包括基于自组装、突跳失稳、结构化机构以及几何失措的策略;重点讨论了可以实现的稳态数量以及稳态可控性;进而,集中分析了这些多稳态力学超材料的非常规力学性质,并详述其在可调控电磁器件、驱动器、机器人以及机械逻辑运算等领域的应用。最后,展望了多稳态力学超材料设计和应用中存在的挑战及机遇。     

新型电热结构防除冰性能研究（英文）

创新性地开发机翼电热防/除冰系统仍然是航空航天领域面临的巨大挑战,提高电热防/除冰系统的能量利用率受到了防除冰领域专家的广泛关注。本文创新性地设计了一种多孔电热防除冰结构,多孔基体通过模板法制备得到。电热结构从上至下由绝缘涂层、导电层、电热层和隔热层组成。研究了导电银浆层厚度及导电液含量在不同功率下绝缘层和隔热层的温度变化。结果表明,室温条件下,当输入功率为4 W、银浆层厚度为300μm时,绝缘层的温度最高可达134℃。在-20℃的冰脱落实验中,发现当输入功率为18 W时,顶层温度可快速达到0℃,而底层温度维持在-12.5℃左右,能量损失较少。本文可为电热防除冰材料体系的设计提供理论指导。     

Au纳米结构的常温冷焊接研究（英文）

基于种子生长法制备了常见的Au纳米结构(纳米球,纳米棒和纳米片),并探究了这些非单晶纳米结构在常温下的冷焊接现象。系统研究表明,表面活性剂(Cetyltrimethylammonium bromide,CTAB)的浓度和干燥条件是决定焊接过程中纳米结构演变和最终构型的重要因素。表面活性剂浓度低至0.3 mmol/L是冷焊的关键因素,且焊接需在缓慢蒸发和足够的驰豫时间条件下进行,而非快速干燥过程。同时,结合电镜表征和密度泛函理论,模拟金棒头尾焊接过程中的结构演变,揭示焊接纳米结构的稳定性优于分散纳米结构:相同晶体结构的Au纳米结构在慢蒸发过程中,附着在纳米粒子表面的低表面活性剂增加了纳米粒子之间的吸引力,使得相互靠近的纳米粒子由于相互作用而出现附着,由于金属表面原子的扩散、外延和表面弛豫引起的交叉点物理性能的改善。本文结果为纳米结构的物性分析和缺陷器件的构建提供了研究基础。     

台风-浪-流耦合作用下新型浮式风能-波浪能联合发电装置水动力特性（英文）

中国南海风能-波浪能资源丰富,风浪联合发电装置目前却处于概念研发阶段,加上近几年超强台风等极具破环力的极端海况频繁出现,对海上浮式平台安全性提出了严峻挑战。针对现阶段研究缺少对风浪联合发电装置在极端海况的安全性分析,本文以半潜式风力机（Semi-OC4）与振荡浮子式波浪能装置相结合的风浪联合发电装置（OC4-WEC）为研究对象,基于MCT(Model coupling toolkit)建立中尺度WRF-SWAN-FVCOM(W-F-S)实时耦合平台,分析超强台风“威马逊”过境全过程海上风电场风-浪-流的时空演变;再结合了中/小尺度嵌套的方法分析了OC4-WEC平台的流场特性。结果表明：建立的W-S-F平台对台风路径的模拟精度较单WRF模式提高了42.51%;台风-浪-流作用下OC4-WEC平台较半潜式风力机垂荡运动幅值减小38.1%,纵荡运动幅值减小26.7%,纵摇运动幅值减小23.4%     

基于修正模式的健康监测系统研究（英文）

现有的健康监测系统通常忽略了老年人真实健康需求并且缺少对不同被试者差异因素的考量,导致监测结果不准确,测量值与真实健康状态可能出现偏差,延误了对突发健康问题的救治。为解决这一问题,本文提出了一种新的健康监测系统,包括生理参数的测量、修正和反馈。本研究收集了老年人临床样本,建立回归方程和统计模型,分析性别、年龄、测量时间和体征值之间的关系。通过设计修正算法对体征测量值多次修正,将最终数据与标准值进行比较来判断是否正常。这一过程有效降低了误判风险,同时更准确地匹配用户实际健康状况。本文以老年人心率的测量及修正作为应用实例验证了该创新方法的有效性,并给出具体修正过程,为未来健康监测研究中其他影响因素的剔除或修正提供了科学依据。     

基于模态灵敏度的风力机复合材料叶片结构优化（英文）

提出了一种叶片全尺寸结构设计方法,该方法采用遗传算法确定叶片铺层厚度的最佳分布,从而使得叶片弯曲刚度最大化。采用数值微分法求解了叶片模态频率对叶片各子区域铺层厚度的灵敏度数值。选择了叶片一阶挥舞与摆振模态固有频率作为优化目标,基于模态灵敏度探究了各子区域铺层厚度对其挥舞与摆振刚度的影响,并筛选出了14个显著设计变量来驱动叶片结构优化。最优化结果显示叶片一阶挥舞与摆振频率分别提高了12%和10.4%,表明基于模态灵敏度的结构优化方法是一种提升叶片结构性能更为有效的方法。     

具有竞争性s波和p波相互作用的二元玻色-爱因斯坦凝聚体混合物的混溶性（英文）

混合两种玻色-爱因斯坦凝聚体（Bose-Einstein condensates,BECs）可能会产生混溶或不混溶混合物。本文研究了束缚在各向同性谐振子势中的二元BEC混合物的混溶-非混溶转变,其中包括组分间的s波和p波散射相互作用。通过数值求解包含p波相互作用项的平均场Gross-Pitaevskii方程,获得基态相图。由于p波相互作用与各向同性s波相互作用相互竞争,观察到二元BEC混合物从不混溶相转变为混溶相的空间密度分布。同时在p波Feshbach共振附近调控的玻色-玻色混合物的当前实验中可以观察到由p波相互作用引起的混溶性。     

一种高温瞬时灭菌民用飞机空调系统（英文）

飞机座舱是一个狭小的封闭空间环境,空调系统的供气品质关系着舱室乘员的健康。为了保障新型冠状病毒(2019-nCoV)疫情期间飞机座舱内乘员的健康安全,本文提出了一种新型的高温瞬时灭菌空调系统(Ultrahigh-temperature instanteous sterilization air conditioning system,UHT-ACS)。在此基础上,对不同飞行状态下的UHT-ACS系统和传统飞机空调系统(Air conditioning system,ACS)进行了仿真计算。通过分析可知,UHTACS系统中的座舱再循环空气与高温高压的发动机引气相混合后,混合空气温度可达148.8℃,从而实现高温瞬时灭菌的目的。当热天UHT-ACS系统进行制冷时,系统送风温度为12℃左右,当冷天UHT-ACS系统进行加热时,系统送风温度为42℃左右,满足飞机空调系统的要求。通过与传统飞机空调系统的对比可知,当系统新风量为60%,再循环空气为40%时,本文提出的新型UHT-ACS系统供气温度与传统飞机空调系统供气温度一致,并且UHT-ACS系统的涡轮出口空气温度要高于传统飞机空调系统,这有助于降低涡轮出口结冰的风险。因此,本文提出的新型UHT-ACS系统可满足飞机不同飞行状态下的空气调节需求,能够为飞机座舱提供安全供气。     

基于人-机-环境交互的飞行员微观行为研究（英文）

飞行员微观行为研究是近年来飞行安全领域研究的热点之一。对飞行员微观行为及其功能的研究对于增强飞行者的主动安全预警和对飞行员的评价具有重要意义。本文基于飞行员的认知过程,探讨了飞行员微观行为先前的研究意义和研究内容。从飞行员的心理学,生理学和物理学的角度简要介绍了飞行员的微行为的历史和研究现状。目前关于飞行员微观行为的研究主要包括飞行员的特征,多信息融合,集成认知以及控制环境的人性化。讨论了这些研究的方法,并对飞行员生理,心理和身体特征的机理,实验内容和适用条件进行了分析。同时,回顾并指出了现有研究成果的优缺点。结合飞行模拟实验,阐述了飞行员的内部机理。此外,结合现代飞行领域的最新研究,以及应用领域的专业化,研究手段的多样化和研究水平的深入,给出了飞行员微观行为的未来发展方向。     

仿秦岭箭竹叶微纳结构疏冰蒙皮（英文）

飞机结冰极大威胁飞行安全,严重时导致机毁人亡。适应恶劣寒冷环境的飞机防除冰技术是国际难题,也是中国多型飞机研制必须突破的重大技术瓶颈。本文首次提出一种仿生疏冰雪对象——秦岭箭竹,建立仿秦岭箭竹叶多层不等高微纳结构,揭示了这种独特结构对过冷微小水滴形成弹跳,滚动成冰及滑落的疏冰机制;提出一种基于分层组装的柔性大幅面微纳结构制备方法,实现仿秦岭箭竹叶疏冰结构制备;获得的仿秦岭箭竹叶疏冰表面相较于同材料光滑表面冰粘附强度降低80%,表明秦岭箭竹叶微纳结构具有优异的疏冰效果。结合实际工程应用,研制基于功率密度分区的仿生与电热相结合的疏冰复合蒙皮,据此获得的疏冰复合蒙皮成功完成中小型无人机防除冰功能飞行,并且已成功列装某型号高原型无人机,满足了高寒条件下的有效防除冰飞行要求。仿秦岭箭竹叶疏冰蒙皮也在大型运输机、直升机,以及风力发电、高速列车等领域具有广阔的应用前景。     

基于扩展卡尔曼滤波的变刚度结构动载荷识别（英文）

引入扩展卡尔曼滤波（Extended Kalman filter,EKF）方法,结合最小二乘估计来识别作用在时变结构上的未知载荷,并实现对时变系统结构参数的识别。首先提出未知参数类型为刚度系数时的动载荷识别方法。然后通过一个五自由度缓变刚度结构仿真算例来验证方法的有效性和准确性。仿真结果表明,即使考虑输入数据中的噪声,该方法也能同时准确识别出未知载荷和结构参数。     

基于线结构光的焊缝特征尺寸检测方法（英文）

随着机械加工与制造行业的迅速发展,焊接已被广泛运用于结构件的成型连接中。目前多采用人工方式进行焊接和焊缝质量检测,生产效率低下,产品质量不稳定。本文针对焊缝特征尺寸视觉检测需求,以焊缝为研究对象,搭建了基于线结构光的焊缝特征尺寸视觉检测系统,提出了一种自适应的光条亚像素中心提取算法和一种焊缝光条的特征点提取算法。实验结果表明:焊缝宽度的检测误差为0.216 mm,焊缝余高的检测误差为0.035 mm,单次测量在109 ms内,系统的检测稳定性和重复性为1%,满足了实际应用的在线检测要求。     

压电雾化装置的研究进展（英文）

压电雾化装置具有结构简单、易携带、耗能低、生产成本低及雾化效果好等优点,被广泛应用于吸入治疗、喷墨打印和喷雾冷却等领域。本文首先从理论研究与应用研究两方面对压电雾化装置的研究进展进行综述;然后将现有压电雾化装置的研究与应用进行功能性分类,并分别阐述喷墨打印、喷雾冷却和吸入治疗这三方面的研究结果;最后分析压电雾化装置今后的发展方向,指出振动网孔式雾化器是一种具有市场前景的雾化装置,特别在升级型消费和医疗等应用场景下有广泛需求。     

（南京航空航天大学英文学报）征稿简则

《南京航空航天大学英学报》是面向国际的自然科学与工程技术的综合性学术刊物，创刊于1982年10月。主要刊载高水平学术论以及科研新成果，旨在促进国际间的学术交流，推动我国的科技发展。投稿要求：