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helios航天器数据重新审视：通过遵循原位灰尘撞击
上下文。cometary子流线小径存在于彗星附近，形成了星际尘埃云的细胞结构。这些步道主要由最大的彗星颗粒组成（大小约为0.1 mm – 1 cm），它们以低速弹出，并保持非常接近彗星轨道，以围绕太阳的几次旋转。在1970年代，向内部太阳系推出了两个Helios航天器。航天器配备了原位灰尘传感器，该传感器第一次测量了内部太阳系中星际尘埃的分布。最近，当重新分析HELIOS数据时，发现了七个影响的聚类，由Helios在非常狭窄的空间区域中检测到，真正的异常角度为135±1°，作者认为这是潜在的cometary Trail颗粒。但是，当时无法进一步研究该假设。目标。我们在Helios Dust Data中重新分析了这些候选彗星径向粒子，以调查某些或全部确实起源于彗星步道的可能性，并且我们限制了它们的源彗星。方法。空间模型中用于探索的星际探索（IMEX）尘埃流是一种新的且最近发布的通用模型，用于内部太阳系中的彗星气星流。我们使用IMEX研究Helios制作的彗星径的遍历。结果。在太阳周围的十革命中，Helios航天器与13条彗星小径相交。在大多数遍历中，预测的灰尘频量非常低。结论。在Helios检测到候选粉尘颗粒的狭窄空间区域中，航天器反复穿越45p/Honda-Mrkos-Pajdušáková彗星的步道，并具有72p/Denning-fujikawa，具有相对较高的预测粉尘。对检测时间和粒子冲击方向的分析表明，四个检测到的粒子与这两个彗星的来源兼容。通过组合测量和模拟，我们在这些小径中发现了尘埃空间密度，约为10-8 –10-7 m -3。在较狭窄的空间区域中，径向遍历的聚类构成了Helios数据中潜在的彗星径向颗粒的识别。基于航天器的尘埃分析仪可以将其追溯到其源体的现场检测和分析，为对彗星和小行星的远程组成分析提供了一个新的机会，而无需将航天器吹入甚至降落在这些天体上。这为命运 +（例如，与Phaethon Flyby and Dust Science的空间技术的示范和实验），Europa Clipper以及星际映射和加速探针提供了新的科学机会。
用于预测撞击载荷后人脑变形空间分布的多体模型
随着对脑震荡损伤的长期后果的关注日益增加，人们开始重视开发能够准确预测大脑对冲击负荷的机械响应的工具。虽然有限元模型 (FEM) 可以估计动态负荷下的大脑响应，但这些模型无法快速（几秒内）估计大脑的机械响应。在本研究中，我们开发了一个多体弹簧质量阻尼器模型，该模型可以估计大脑对围绕一个解剖轴或同时在三个正交轴上施加的旋转加速度的区域运动。总的来说，我们估计了 50% 人类大脑内 120 个位置的变形。我们发现多体模型 (MBM) 与计算的有限元响应相关，但不能精确预测（平均相对误差：18.4 6 13.1%）。我们使用机器学习 (ML) 将 MBM 的预测与负载运动学（峰值旋转加速度、峰值旋转速度）相结合，并显著减少 MBM 和 FEM 之间的差异（平均相对误差：9.8 6 7.7 %）。使用独立的运动损伤测试集，我们发现混合 ML 模型也与 FEM 的预测有很好的相关性（平均相对误差：16.4 6 10.2 %）。最后，我们使用这种混合 MBM-ML 方法来预测出现在大脑不同位置的应变，对于复杂的多轴加速度负载，平均相对误差估计范围为 8.6 % 到 25.2 %。总之，这些结果展示出一种快速且相当准确的方法，用于预测大脑对单平面和多平面输入的机械响应，并提供一种新工具来快速评估整个大脑撞击负载的后果。 [DOI: 10.1115/1.4046866]
撞击气候变化共享的水资源 - 欧普拉底山脉...
阿拉伯地区对共享水资源表现出很大的依赖，大多数阿拉伯国家都依靠与邻近的阿拉伯国家或该地区以外的国家共享的供水。实际上，超过三分之一的淡水资源来自该地区边界之外。在共享地表水方面，22个阿拉伯国家中有14个具有地表水体。1该地区也是世界上最稀缺的地区之一。这种稀缺性在农业部门表现出来，这是阿拉伯国家的粮食安全和生计的重要来源，以及最大的水消费者，在整个地区平均有80％的淡水资源，用于农业使用。2个预计的气候变化对水利用率的影响往往会加剧对水资源的现有压力。Findings from the Regional Initiative for the Assessment of Climate Change Impacts on Water Resources and Socio-Economic Vulnerability in the Arab Region (RICCAR) indicate that temperatures are projected to increase by 1.2°C – 2.6°C by mid-century and up to 4.8°C by the end of the century, as well as increased spatial-temporal variability of precipitation.这些因素显着影响淡水供应对所有依赖水的部门，尤其是农业的数量和质量，威胁到该地区的粮食安全。
小鼠头部撞击过程中双脑皮质钙成像...
我们提出了一种经济高效、体积小巧、基于开源 Raspberry Pi 的宽视野成像系统。紧凑的特性使该系统可用于近距离双脑皮质中尺度功能成像，以同时观察两只头部固定的动物在分阶段的社交接触式互动中的活动。我们提供了轨道系统的所有原理图、代码和协议，其中头部固定的小鼠被带到一定距离，每只小鼠的大触须都会接触。在社交接触期之前、期间和之后，同时记录了两只小鼠的皮质神经元功能信号 (GCaMP6s；遗传编码的 Ca 2 1 传感器)。当小鼠在一起时，我们观察到了相互拂动和跨小鼠相关皮质活动的发作。在试验打乱的小鼠对中未观察到相关性，这表明相关活动特定于个体互动。在小鼠在一起（最密切接触）期间观察到与拂动相关的皮质信号。社会刺激呈现的影响延伸到与相互接触相关的区域之外，并对皮质活动产生整体同步效应。
太平洋阿拉斯加航空 261 号航班失去控制并发生撞击
1. 事实信息。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 1 1.1 飞行历史。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 ....................................................................................................................................................................................................................... 1 1.2 人员受伤.................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................................................................... 10 1.3 飞机损坏 ................................................................................................................................................. 10 ...................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................. 10 1.4 其他损害.................................................................................................................................................................................... 10 ....................................................................................................................................................................................................................................... 10 1.5 人员信息.................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................... . ... ... ....................................................................................................................................................................................................... 10 1.5.2 副驾驶.................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................... . .................................................................................................................................................... 11 1.6 飞机信息. .......................................................................................................................................................................... .................................................................................................................................. 11 1.6 飞机信息. .................................................................................................................................................................................... .................................................................................................................. .................................................................................................................................................................................. 11 1.6.1 MD-80 纵向配平控制系统信息 ....................................................................................................................................................... ... 13 1.6.1.1 主配平控制系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....................................................................................................................................................................................................... 18 1.6.1.2 备用配平控制系统 ....................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................
适用于脑撞击建模的有效粘塑性软化模型
摘要：本文讨论了脑组织机械行为的非线性粘塑性模型的数值方面和实现，以模拟与可能导致创伤的冲击载荷相关的动态响应。在现有的各种粘弹性模型中，我们特意考虑修改诺顿-霍夫模型，以引入非典型的粘塑性软化行为，模拟快速撞击后仅几毫秒的大脑反应。我们描述了模型的离散化和三维实现，目的是在合理的计算时间内获得准确的数值结果。由于问题的规模大、复杂性，采用了时空有限元法的并行计算技术来提高计算效率。事实证明，经过校准后，引入的粘塑性软化模型比常用的粘弹性模型更适合模拟快速冲击载荷特定情况下的脑组织行为。
使用完整或碎片的铝热剂弹丸调整撞击碎片的分散
使用高速撞击点火测试系统研究脆性铝热剂弹丸以 850 和 1200 米/秒的速度撞击惰性钢靶时的动态响应。弹丸包括固结的铝和三氧化二铋，由推进剂驱动的枪发射到配备高速成像诊断装置的捕集室中。弹丸穿过捕集室入口处的防爆屏，在穿透防爆屏时碎裂或在撞击钢靶之前保持完整。在所有情况下，弹丸在撞击时都会粉碎，反应碎片云会扩散到捕集室中。在较低的撞击速度下，碎裂弹丸和完整弹丸产生的火焰蔓延速度相似，均为 217 – 255 米/秒。在较高的撞击速度下，完整的射弹产生最慢的平均火焰蔓延速度，为 179 米/秒，因为碎片的反弹受到射弹长度的限制，并且由此产生的碎片场在径向高度集中。相比之下，破碎的射弹反弹成分散良好的碎片云，其火焰蔓延速度最高，为 353 米/秒。提出使用动能通量阈值来描述观察到的碎片分散和火焰蔓延速度的变化。使用计算流体力学代码开发了一种基于粒子燃烧时间的反应性模型，该模型结合了多相环境中的传热和粒子燃烧，以了解粒径如何影响火焰蔓延。模型结果显示，对于较小颗粒碎片，更快的反应性和增加的阻力抑制运动之间存在权衡。
“小行星7 年内可能撞地球”？
《中国科学报》： 如果存在撞击地球的风险， 在不加干预的情况下，这颗小行星可能落在地 球的哪个位置，造成多大的伤害？ 李明涛： 这颗小行星大概率不会直接落在 地球表面，而是在空中就解体。 如果落于地球，最大的可能性是落进海里。 根据目前我们计算出的陨落带，2024 YR4 理论 上会陨落在南美洲- 非洲- 南亚这个条带，而在 这个条带里，海洋占据相当大比例。如果陨落在远 海，那么对人类社会应该没有太大影响；如果陨落 在近海，可能会引发海啸，使海滨城市受到影响。 如果陨落在陆地上，小行星在空中解体时 产生的冲击波、热辐射、光辐射等，有可能摧毁 一个中等城市面积的区域。 1908 年，通古斯大爆炸摧毁了俄罗斯西伯 利亚通古斯河附近地区约2000 平方公里的针叶 林。爆炸的“肇事者”可能是一个直径约65 米左 右的小天体。 2013 年，一个直径约20 米的小行 星撞击地球后，在俄罗斯车里雅宾斯克上空二 三十公里处爆炸，爆炸当量相当于约30 颗原子 弹，导致当地近1500 人受伤、3000 栋房屋受损， 损失大概为2 亿元左右。 如果按照以上事件推算，2024 YR4 倘若落 在城市区，可能会摧毁一座中等城市，导致上万 人受伤，经济损失可能远远超过车里雅宾斯克 事件。 《中国科学报》： 按照人类现有技术，能够采 取哪些措施？ 李明涛： 目前最成熟的技术手段是发射航 天器，高速撞击小行星，使其改变轨道，与地球 擦肩而过。 2022 年，美国国家航空航天局 （NASA）的“双小行星重定向测试”（DART）任 务已经验证了人类有能力改变小行星轨道。
多液滴撞击仿生莲花表面振动能量的高效回收
液滴撞击动力学一直是液滴研究的重点和热点，深入挖掘液滴撞击动力学机理有利于自上而下指导和优化材料设计。随着高速成像技术的发展和创新[13]，液滴撞击的瞬态流动可以在微观时间尺度上被清晰地记录下来。单个液滴在不同表面的撞击得到了更广泛的研究。Richard等人认为液滴撞击光滑超疏水表面的接触时间与撞击速度无关，而与液滴半径的3/2次方成正比。[14]对于具有圆对称扩散和反冲的液滴撞击，存在一个接触时间的理论极限（ / / 2.2 0 3 t R τ ρ σ = ≥ ∗，[15]其中，ρ是液体的密度，R 0是液滴半径，σ是其表面张力，t是固液接触时间）。为了突破这一极限，科学家通过设计和修改超疏水材料的表面结构，强化和精确控制单个液滴的反弹行为，如减少4倍接触时间的煎饼反弹[16]和7300 r min −1 的旋转反弹[17]。虽然这些研究已经被广泛应用于解决喷墨打印[18]、微流体[19]和喷雾[20]的问题，但较少受到关注的多液滴模型在自然界、日常生活和工程中更为常见和适用（例如，冻雨对电网的灾难性影响）。多液滴模型可分为连续液滴[21]、液滴列车[22]、同时液滴[23]和液滴喷雾[24]等。越接近真实情况，越复杂，研究难度越大。[25]作为该领域的先驱，Fujimoto等人[26]和Schwarzmann等人[27]在多液滴模型中[28]进行了系统研究。采用闪光照相法和数值模拟相结合的方法，研究了液滴直径和撞击速度对液滴撞击固体的影响。[26，27] Sanjay等人用撞击油滴从超疏水表面提起静止的油滴，观察到了随着韦伯数（ρσ=02WeDv，其中D0为液滴直径，v为撞击速度）和质心偏移而产生的六种结果，其中四种结果不是聚结而是反弹。[28] Damak等人实验研究了液滴连续撞击超疏水表面的最大膨胀直径和回缩速率，并建立了通用模型来描述它们。[29]由于多体问题的复杂性和相互作用，大多数学者主要使用数值模拟
碳纤维撞击后损伤发展的分析方法重复载荷下的增强层压板
摘要：本文介绍了一种在循环压缩载荷下获取碳纤维增强塑料 (CFRP) 平板冲击后损伤扩展的分析方法。基于引入的参考损伤模式 (RDM) 假设，给出了损伤增长寿命的解决方案。通过使用有限元分析 (FEA) 对裂纹驱动力与损伤大小的分析，可以确定获取损伤增长寿命的损伤临界大小。通过示例讨论和说明了损伤容限原理对包含冲击损伤的结构元件压缩-压缩循环载荷情况的适用性。使用引入的简化方法计算损伤增长寿命特征的结果表明，在复合材料结构中使用缓慢增长方法是可能的，但必须解决获得与所选裂纹驱动力测量有关的损伤增长率方程的精确参数的必要性。