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关键词： 航空发动机   分布式系统   编织环网络   通信容错   数据校验  

摘要： 可靠性是发动机分布式控制系统通信设计中需要考虑的重要因素，针对航空发动机传统时间触发总线容错能力不足导致通信可靠性低的问题，提出了一种基于编织环拓扑结构的分布式系统通信容错设计方案，设计了模块化智能容错节点。基于FPGA架构设计了并行处理数据校验模块，克服了传统串行比较器的速度限制；设计了串并转换、位宽转换等模块，解决了总线与节点之间数据传输不匹配的问题；设计了工作模式选择模块以实现节点功能状态的实时切换。开展了智能节点软硬件集成与多种故障场景下的网络容错功能验证，结果表明所设计的编织环通信网络在单节点和双节点故障下能够实现100%容错，在更多节点故障或通信线路发生中断等不确定性故障场景中，编织环网络仍然具备一定的容错能力，与总线型网络相比具有更广泛的容错场景。

关键词： 平均场均质化   增量正割法   平纹编织复合材料   纤维旋转与损伤演化  

摘要： 平纹编织复合材料通过交织结构赋予的多向力学性能、损伤容限与环境耐久性，结合其可定制化的设计自由度和成型工艺优势，成为实现设备轻量化、高性能关键材料。本文旨在解决平纹编织复合材料因其复杂介观结构而导致的力学行为预测难题。为此，本研究将一种先前为单向复合材料开发的增强型增量-正割平均场均质化（Mean-Field Homogenization， MFH）框架，拓展应用于平纹编织体系。该MFH框架在一个统一的均质化方案中，集成了非对称基体塑性、应变控制损伤、界面脱黏及纤维旋转等复杂物理机制。通过将其嵌入介观代表体积单元（Representative Volume Element， RVE）并进行系统的偏轴拉伸模拟，研究验证了该模型在复现实验观测到的非线性应力-应变响应、损伤演化及纤维转动方面具有卓越的精度。与全场直接数值模拟相比，该方法在计算成本上具备显著优势。经ABAQUS有限元仿真验证，本研究方法为编织复合材料的理性设计与性能评估提供了一个兼具高保真度与高效率的分析框架。

关键词： 胶接结构   断裂韧性   内聚力模型   失效模式  

摘要： 胶接结构因优于传统连接而在航空复合材料-金属混合连接中广泛应用，然而异质界面刚度差异易导致脱粘与分层等竞争性失效。针对复合材料-金属异种材料胶接结构界面失效问题，开展了I型双悬臂梁和II型端部缺口弯曲断裂韧性试验与数值模拟研究。通过试验测定了铝合金/碳纤维增强复合材料(Al/CFRP)胶接接头的I型和II型断裂韧性参数，随后建立双线性内聚力模型，将试验获取的断裂韧性参数代入计算，有效验证了模型的准确性。结果表明：在I型载荷下，异种材料界面的性能差异诱发了竞争失效机制，导致失效模式从胶层内聚失效迁移为复合材料内部的层间失效；在Ⅱ型载荷下，失效模式表现出伴随CFRP表层树脂剪切破坏的界面失效特征。最后揭示了非预制裂纹(NPC)结构因缺乏尖锐初始裂纹而表现出的宏观钝化增韧与高起裂阻力特征，并验证了利用预制裂纹(PC)参数预测NPC承载力下限的可行性，预测值较试验最不利情况仍保守约4%，为异质胶接结构的损伤容限设计提供一种偏于安全的保守评估策略与工程参考。

关键词： 开合式编织机   环链编织   运动学仿真   瞬态仿真   气动控制系统  

摘要： 为解决目前主流编织机无法编织小型环链结构织物的问题，提出一种开合式环链编织结构及装备系统。该系统由编织机主体、夹持机械臂及气动控制系统组成，通过分体式外壳与模块化编织单元的设计实现了环链芯模的更换与编织，同时设计了一套气动式芯模更换系统，实现了环链芯模的自动夹取、定位、旋转编织与同步更换；阐述了编织机的结构与工作原理，并通过Adams软件开展运动学仿真分析机构运动特性，采用Ansys软件进行齿轮接触强度分析以评估关键部件性能，验证机构运动的可行性与可靠性。结果表明：该装备可实现小型环链织物自动化编织，机构运动平稳，关键齿轮部件力学性能满足使用要求，气动系统可完成芯模的更换与旋转编织。该装备系统设计为环链结构织物的自动化编织提供了新的解决方案。

摘要： 导电纤维难以兼顾高导电性与大幅机械拉伸性,这一矛盾严重削弱了其在极端或动态机械条件下的可靠性.为克服此挑战,本研究报道了一种仿生分层结构导电纤维,其通过模拟骨骼肌的平行肌原纤维结构与集成基质而设计.该纤维以多根平行排列的氨纶纱线（聚氨酯材料）作为弹性核心,液态金属层作为导电通路,复合水性聚氨酯/含氟聚合物保护鞘作为防护基质.这种独特结构同时实现了卓越的拉伸性（>3500%）、高导电性(3.76×10～5 S m-1)以及优异的耐水性与机械耐磨性.凭借其优异的导电性和机械顺应性,该纤维可被编织入纺织品,并作为接收线圈实现高效无线能量传输.此外,利用两根此类纤维绞合构建的电容式应变传感器,在高达1000%的应变范围内表现出宽泛的线性响应.当集成至服装时,该传感器能有效监测从大幅关节运动到细微生理信号（包括腕部脉搏、声带振动、心冲击图及呼吸活动）在内的广泛生理活动.本研究提出了一种集高导电性、超拉伸性、防水性与长期耐用性于一体的导电纤维,为推进全天候健康监测系统、智能纺织品及新一代可穿戴电子设备提供了稳健的材料平台与可扩展的制备策略.

关键词： conductive fiber   liquid metal   flexible sensor  

摘要： Conductive fibers struggle to reconcile high electrical conductivity with substantial mechanical stretchability, a fundamental trade-off that critically undermines their reliability under extreme or dynamic mechanical conditions. To overcome this challenge, we report a bio-inspired, hierarchically structured conductive fiber engineered by mimicking the parallel-fibril architecture and integrated matrix of skeletal muscle. This fiber is constructed from multiple parallel spandex yarns as the elastic core, a continuous liquid metal (LM) layer as the conductive pathway, and a composite waterborne polyurethane (WPU)/fluoropolymer (FP) sheath as the protective matrix. This unique architecture concurrently delivers exceptional stretchability (>3500% high electrical conductivity (3.76 & times;10(5) S m(-1 and outstanding stability against water and mechanical abrasion. Leveraging its excellent conductivity and mechanical compliance, the fiber can be woven into textiles and function as a receiving coil for efficient wireless power transfer. Additionally, a twisted-pair capacitive strain sensor fabricated from this fiber demonstrates a broad, linear response up to 1000% strain. When integrated into garments, the sensor effectively monitors a wide range of physiological activities, from gross joint movements to subtle biological signals, including wrist pulse, vocal vibration, ballistocardiogram, and respiration. This work presents a conductive fiber that integrates high conductivity, ultra-stretchability, waterproofness, and long-term durability, offering a robust material platform and a scalable fabrication strategy for advancing all-weather health-monitoring systems, smart textiles, and next-generation wearable electronics.

关键词： 混杂编织复合材料   热传导性能   有限元分析   红外热成像   力学性能  

摘要： 为减小复合材料编织角度并提升其导热性能与力学性能,探究小角度混杂编织复合材料热-力性能的影响规律。以15°小角度编织结构及30°、45°2种梯度变化编织结构为研究对象,开展有限元模拟与实验验证。建立线密度为1200 tex、不同编织角度的混杂复合材料平板模型,结合红外热成像试验分析其热传导特性。结果表明:15°编织角试样的轴向导热性能最佳,热通量传递效率最高;而45°试样在厚度方向上具有最优的导热性能。在力学性能方面,1200与3600 tex 2种线密度的混杂编织试样拉伸与弯曲试验结果显示,15°编织角试样均表现出最高的拉伸强度与弯曲强度,其中1200 tex试样的拉伸强度与弯曲强度分别为165.32、428.66 MPa,3600 tex试样则分别为336.34、799.67 MPa,说明编织角度越小,复合材料性能越有优势。

关键词： 八达晕纹样   形状文法   皮革编织工艺   文创产品设计  

摘要： 八达晕作为中国古代织锦中的代表性纹饰,兼具严谨的构成逻辑与丰富的文化内涵。文章针对八达晕纹样设计中跨媒介转化研究的不足,构建了基于形状文法的纹样生成与编织转译方法。以八达晕的构图结构为基础,提取其几何骨架与构成单元,建立包含平移、旋转、镜像及增删操作的形状文法规则体系,实现纹样结构的参数化推演生成;结合皮革材料特性构建编织工艺参数模型,完成纹样结构向编织路径的转译,最终借助智能生成工具完成皮革编织纹样的产品化呈现。研究成果表明,生成纹样在识别性与视觉感知上具有较好效果,能够满足皮革编织的工艺要求;通过参数控制可有效避免节点过厚与结构失稳问题,验证了形状文法在传统几何纹样创新设计中的可行性。该方法可将传统几何纹样转化为具有操作性的皮革编织工艺,为传统纹样的跨媒介创新及相关产品设计提供了参考路径。

关键词： 传统编织工艺   室内设计   转译   文化符号   工艺美术  

摘要： 传统编织工艺历经数千年发展演变,已从实用器物升华为集文化、审美与生态价值于一体的非遗技艺。在当代室内设计中,传统编织工艺面临材质局限、功能单一等挑战,需通过文化转译实现活化再生。立足工艺美术视角,梳理传统编织工艺的传承价值与特征,探讨其在当代室内设计中的应用原则与转译策略,提出材质的拓扑置换、结构的解构与重构、文化符号的隐喻表达、空间界面的多维介入等再生路径。结果表明,传统编织工艺的当代转译,不仅实现了非遗技艺的活态传承,更为传统工艺与现代设计的融合提供了可行路径。

关键词： 缝制设备   永磁同步电机   前馈补偿   动态响应   多轴协同  

摘要： 针对缝制设备在变负载工况下存在的动态响应滞后、多轴同步精度不足等问题,本文以永磁同步电机驱动架构为基础,引入负载扰动观测前馈补偿策略,解决传统反馈控制的滞后缺陷,实现突变负载工况下的前置转矩动态补偿输出。结合缝制实际工况,设计多轴协同分段阻尼停针控制方法,有效提升设备执行机构的动态自适应调节能力。现场运行测试结果表明,优化后的控制系统可显著降低厚薄面料突变切换过程中的转速跌落幅度,大幅提升停针定位精度,减少断针、跳线故障发生率,有效提升系统运行稳定性与可靠性。