【摘 要】
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空间非合作目标的运动预测是航天器在轨服务中的一个重要问题.在获得非合作目标的运动预测结果后,追踪星即可规划运动轨迹以接近目标并对其进行捕获.该文提出了一种自由漂浮空间非合作目标的运动预测方法.该方法的核心思想是首先辨识出目标的姿态动力学参数和目标的质心运动学参数,然后利用参数辨识结果和目标的动力学方程实现对目标的运动预测.在姿态动力学参数的辨识过程中,首先对目标的惯性参数进行初步辨识,然后采用自适应无迹Kalman滤波器对姿态动力学参数进行粗略辨识,最后通过最优化方法进一步提高姿态动力学参数的辨识精度.该
【机 构】
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上海交通大学海洋工程国家重点实验室工程力学系,上海200240;中国工程物理研究院系统工程研究所,四川绵阳621900
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空间非合作目标的运动预测是航天器在轨服务中的一个重要问题.在获得非合作目标的运动预测结果后,追踪星即可规划运动轨迹以接近目标并对其进行捕获.该文提出了一种自由漂浮空间非合作目标的运动预测方法.该方法的核心思想是首先辨识出目标的姿态动力学参数和目标的质心运动学参数,然后利用参数辨识结果和目标的动力学方程实现对目标的运动预测.在姿态动力学参数的辨识过程中,首先对目标的惯性参数进行初步辨识,然后采用自适应无迹Kalman滤波器对姿态动力学参数进行粗略辨识,最后通过最优化方法进一步提高姿态动力学参数的辨识精度.该文通过数值仿真验证了所提运动预测方法的有效性.仿真结果表明,无论目标是做单轴旋转还是翻滚运动,所提运动预测方法都能够实现对目标的长时间高精度的运动预测.
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设计合成了两种含偶氮苯的羧酸盐(Azo-2COONa和Azo-2TBA)和一种含四苯基甲烷的甲脒盐酸盐(TPM-4Cl).在氢键作用和静电作用的驱动下,两种羧酸盐均可与TPM-4Cl在水相发生自组装,形成具有高稳定性和高长径比的针状晶体.在该类基于羧酸-脒的超分子结构中,脒阳离子TPM4+和羧酸根阴离子Azo2-的结合比(n(TPM4+)∶n(Azo2-)=1∶2)可以通过傅里叶变换红外(FT-IR)光谱和核磁共振(NMR)波谱得以证实.此外,组装体的可逆形成与解组装可以通过改变水溶液的酸碱环境进行调控.
采用两相Brust-Schiffrin法制备了一系列不同尺寸的含偶氮苯液晶纳米粒子Au@AzoC6-n(n为样品序号,n=1～6).采用核磁共振氢谱(1H NMR)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TGA)、差示扫描量热分析(DSC)、偏光显微镜(POM)和X射线衍射仪(XRD)等技术手段对偶氮苯液晶纳米粒子的组成、相行为以及超分子结构进行了表征.结果 表明,所得含偶氮苯液晶纳米粒子Au@AzoC6-n(n=1～6)的粒径大小为1.4(±0.1)～6.4(±0.3)nm.该纳米粒子不仅具有优异的热稳定
分别通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合和原子转移自由基聚合(ATRP)结合叠氮-端炔基大分子点击反应,制备了一系列不同聚合度和不同嵌段比例的基于侧链苯并菲TP盘状液晶基元和偶氮苯Azo棒状液晶基元的盘棒杂化二嵌段共聚物.采用核磁共振氢谱(1H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热分析(DSC)和正交偏光分析(POM)对盘棒杂化二嵌段共聚物的组成结构、相对分子质量和液晶相行为进行了表征.偶氮苯嵌段较短的共聚物P(TP6)40-b-P(Azo)10,主要表现出占优势嵌段TP盘状液晶聚合物的热转
液晶弹性体是一种交联的聚合物网络,各向异性的刚性介晶单元连接在聚合物网络中,其特殊的结构将橡胶的弹性和液晶的各向异性有机结合起来,产生特殊的光学和物理特性.通过改造基于熔融沉积技术的3D打印机,实现了液晶弹性体的精准墨水直写打印技术.在此过程中,刚性介晶单元被直接写入具有可控分子序列的三维结构中.介晶排列顺序是通过打印路径设置的,不同的排列顺序可以实现不同的刺激响应性能.基于迈克尔加成反应生成液晶大分子前驱体墨水并调控其流变性能使之可以用直径0.25 mm的细小针头挤出,并与打印参数相配合,获得形貌规整,
导热高分子复合材料的导热系数(λ)难以达到预期值的重要原因之一在于高分子基体的本征λ低;同时导热填料-高分子基体的界面热障也是导致其导热性能提升不佳的重要因素.通过在球形氮化硼(GBN-100)表面原位接枝液晶环氧小分子(LCE-g-(GBN-100),gGBN-100),再与自制的主链型液晶环氧树脂(M-LCER)基体熔融共混复合-浇注成型制备gGBN-100/M-LCER导热复合材料.结果 表明,GBN-100表面LCE的引入赋予了gGBN-100液晶特性,同时有效降低了gGBN-100和M-LCER
为了研究柔性纤维织布的抗爆性能,通过数值模拟的方法对芳纶纤维织布在爆炸冲击下的响应与失效行为进行了分析.对国产芳纶纤维织布H1000D-AP220进行了力学性能试验,建立了柔性平纹织布的本构模型和爆炸冲击数值分析模型,对不同厚度不同铺层角度织布进行了爆炸冲击数值分析,获得了织布在不同爆炸载荷下的动态响应和失效模式.结果 表明,织布在爆炸冲击载荷下主要表现为中心撕裂破孔和简支边界处拉伸撕裂2种典型的失效模式,并伴有明显褶皱,宽度方向出现织布向内侧收缩翻转现象;相比于中间层织布,迎爆面和背爆面吸能较多;在计算
高分子通过适当的分子结构设计,可自组装形成种类丰富的多级微相结构,表现比普通的单周期结构更优异的力学和光学等性能.理解和掌握高分子多级微相结构的形成机理是设计新颖多级结构材料的基础,同时揭示多级结构与性能的关系可为制备具有优异性能的多功能材料提供指导.从以上两个方面出发,结合理论模拟手段,详细阐述了各种高分子多级微相结构,特别是含液晶单元的多级结构的形成过程及机理,进而简述了高分子多级结构的性能,如力学性能和光电性能.最后,总结分析了高分子多级微相结构的研究进展,并展望了主要研究方向.
对一种含偶氮苯的光致形变液晶聚合物(PC11AB6)的细胞生物相容性进行了研究,并与其它3种常见生物应用材料(聚苯乙烯、玻璃、聚二甲基硅氧烷)进行了对比.结果 表明,经过亲水处理后,4种材料上的Madin-Darby狗肾(MDCK)细胞、人脐静脉内皮细胞(HUVEC)和诱导性多能干细胞(iPSC)的铺展状态无明显差异;在光响应聚合物PC11AB6薄膜上培养的HUVEC中内皮细胞标志物VWF的表达和iPSC中干细胞标志物SOX2和OCT3的表达与其它3种材料相比无显著差异;HUVEC在PC11AB6薄膜上的
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