• 制造按比例缩小的机电基元:为测试组装和构造概念,在实验室中构建了约 1:50 的缩小实验硬件平台。最受探索的几何形状之一“巴基球”提供了高效的表面积与体积比,接近球体。对于太空应用,考虑到将预制表面覆层发射到轨道的成本高昂,最好在给定表面积下最大化体积。这些结构基元允许快速进行原型设计、迭代,以及通过几何和磁性对结构粘合的物理和机电特性进行评估。具体而言,瓦片之间的二面角粘合角为巴基球或其他封闭形状建立了适当的壳几何形状,磁体行为由计算代码和每个瓦片中的电力电子设备控制。主要构建两种类型的基元:可自组装成空心结构的壳瓦片,例如巴基球的五边形和六边形瓦片(图 1);和细胞节点(即准六面体)可自组装成填充空间的设计,例如截角八面体线的堆叠。我们使用了多种 3D 打印技术来制造外壳,为了获得更精确的公差,我们优先使用光固化光聚合物打印机。这些瓷砖通过电池和超级电容器组合供电,在我们最新的国际空间站 (ISS) 测试原型上,其规格为 2 到 3 秒内产生 20 W 脉冲(图 2)。一套定制的电子元件(包括传感器、LED、中央处理器和数据存储器)安装在预制的 PCB(印刷电路板)上,这些 PCB 运行 Python 和 C++ 中的自组装算法代码。 • 微重力测试:这些微型平台随后在微重力环境中进行测试,测试范围从抛物线“零重力”飞行中反复出现的 15-20 秒失重期,到亚轨道火箭实验室内三分钟的漂浮,再到国际空间站上为期多天的轨道任务(图 3)。当被释放到这些微重力环境中漂浮时,瓷砖会记录传感器数据,摄像头会捕捉镜头进行分析,为下一系列迭代原型提供信息。这些微重力测试对于全面了解在优化的瓷砖质量与磁场强度比下的自组装行为至关重要。对于国际空间站任务,要么使用密闭实验箱进行纯自主轨道测试,瓷砖必须在其中自行启动,要么在宇航员看管的实验中将瓷砖释放到开放过道中,以获得更大的测试空间。 3 为了补充小规模硬件测试,我们使用了一套机器人模拟软件(特别是 Cyberbotics 的 WeBots)来生成人类居住规模的轨道上自组装行为的数学严格模型。
为了开发稳定的荧光材料,人们努力组建一个由相关方组成的俱乐部,共同资助该项目。从 NPL 客户群和分光光度和比色俱乐部会员以及贸易目录中确定了可能接触的公司;建议每个参与者分两年捐款 10,000 英镑。只有两家公司愿意捐款,不到所需 90,000 英镑的四分之一。作为提供转移标准的临时解决方案,从美国供应商 (Frederick T Simon Inc) 购买了 12 套 8 个不同白度的标准塑料瓷砖和 12 套 3 种颜色的瓷砖 - 红色、橙色和黄色。然而,外观质量很差,颜色与实际使用中遇到的颜色不同。瓷砖在受到连续紫外线照射时不稳定。
为了开发稳定的荧光材料,人们努力组建一个由相关方组成的俱乐部,共同资助该项目。从 NPL 客户群和分光光度和比色俱乐部会员以及贸易目录中确定了可能接触的公司;建议每个参与者分两年贡献 10,000 英镑。只有两家公司愿意贡献这笔钱,不到所需 90,000 英镑的四分之一。作为提供转移标准的临时解决方案,从美国供应商 (Frederick T Simon Inc) 购买了 12 套 8 个不同白度的标准塑料瓷砖和 12 套 3 种颜色的瓷砖 - 红色、橙色和黄色。然而,外观质量很差,颜色与实际使用中遇到的颜色不同。瓷砖在受到连续紫外线照射时不稳定。
第 12.2.3 章 生产 12.3 瓷砖的养护 12.3.1 养护时间 12.3.2 养护过程 12.4 拱门的建造 12.4.1 发酵罐的建造 12.4.2 瓷砖的铺设 12.4.3 时间表 12.5 发酵罐的拆除 12.5.1 养护 12.5.2 发酵罐的拆除 12.6 测试 12.6.1 初步观察 12.6.2 测试方法 12.6.3 四层测试 12.6.4 三层测试 12.6.5 两层测试 12.6.6 材料和运输测试 12.6.7 结论和建议 12.7 计算
结构和建筑材料的现代进步促使研究人员专注于这些创新的适应。尤其是,由于陶瓷瓷砖在各种室内和室外设置中的美学吸引力以及安装简单性,引起了人们的关注。陶瓷瓷砖的利用不仅旨在提供结构完整性,而且类似地旨在增强其视觉属性,从而具有重要的价值。在将这些瓷砖固定在表面上的角度上,常规方法需要使用沙子泥浆灌浆。尽管如此,这种方法提出了某些局限性,例如保留水分不足,刚性表面,延长的干燥期,缺乏柔韧性和较厚的糊剂施用以及其他问题。可以通过与其他水泥元素结合结合掺入可重分散的聚合物粉(RPP)来有效解决这些障碍。通过它们的合并应用,聚合物与水泥成分协同增强物理和机械特征,从而提高粘附强度,最大程度地减少收缩并减少吸水。本评论文章的主要目标是强调陶瓷瓷砖粘合剂的重要性,同时提供了胶合瓷砖粘合剂(CTA)及其所有组件的彻底解释。我们将重点放在市售的RPP及其纳入CTA配方上。
由于进化,许多生物材料已经发展出不规则结构,从而具有出色的机械性能,例如高刚度重量比和良好的能量吸收。然而,在合成材料中复制这些不规则的生物结构仍然是一个复杂的设计和制造挑战。这里介绍了一种仿生材料设计方法,该方法将不规则结构描述为构建块(也称为瓷砖)和连接它们的规则的网络。合成材料不是一对一复制生物结构,而是以与生物材料相同的瓷砖分布和连接规则生成,并且结果表明这些等效材料具有与生物材料相似的结构与性能关系。为了演示该方法,研究了橙子的果皮,橙子是柑橘家族的一员,以其保护性和吸收能量的能力而闻名。聚合物样品在准静态和动态压缩下生成并表征,并显示出空间变化的刚度和良好的能量吸收,如生物材料中所见。通过量化哪些图块和连接规则在响应负载时局部变形,还可以确定如何在空间上控制刚度和能量吸收。
摘要 — 本文介绍了一种可扩展 W 波段相控阵系统的设计和实现,该系统具有内置自对准和自测试功能,基于采用 TowerJazz 0.18 µ m SiGe BiCMOS 技术制造的 RFIC 收发器芯片组,其 f T / f MAX 为 240/270 GHz。该 RFIC 集成了 24 个移相器元件(16TX/8RX 或 8TX/16RX)以及直接上变频器和下变频器、带素数比倍频器的锁相环、模拟基带、波束查找存储器和用于性能监控的诊断电路。设计了两个带有集成天线子阵列的有机印刷电路板 (PCB) 插入器,并将其与 RFIC 芯片组共同组装,以产生可扩展的相控阵瓦片。瓦片通过菊花链式本振 (LO) 同步信号彼此相位对齐。本文介绍了 LO 错位对波束方向图的影响的统计分析。16 个瓦片组合到载体 PCB 上,形成一个 384 元件 (256TX/128RX) 相控阵系统。在 256 个发射元件的视轴处测量到的最大饱和有效全向辐射功率 (EIRP) 为 60 dBm (1 kW)。在 90.7 GHz 下运行的无线链路使用 16-QAM 星座,在降低的 EIRP 为 52 dBm 的情况下,产生的数据速率超过 10 Gb/s,等效链路距离超过 250 m。
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