基于微型X射线闭管的X射线荧光谱仪是深空探测新一代元素就位分析技术，研制了一款微型微焦斑X射线闭管作为X射线荧光分析的激发源。设计了一种新型的单极静电聚焦透镜，仿真模拟了电子聚焦光学结构尺寸对电子束运动轨迹的影响，并对静电聚焦结构的形状和尺寸进行了优化。完成了微型一体化X射线源的加工和装调，搭建了X射线源性能测试装置。微型一体化X射线源工作电压2~50 kV、X射线强度不稳定性为0.3%、高压不稳定性为0.21%。在高压50 kV、电子电流50 μA的情况下，微型一体化X射线源的总功耗5 W，焦斑尺寸177 μm×451 μm，可以满足深空探测行星表面物质成分原位分析需求。

针对有人/无人机 (MAV/UAV)系统在三维空间下的协同编队队形保持和变换问题, 提出了具有分层结构的有人/无人机编队控制方法。根据有人/无人机指挥控制方式和作战流程, 设计有人/无人机编队系统控制结构, 其中,采用动态面控制方法设计有人机轨迹跟踪控制器, 解决了反步控制中虚拟控制信号反复求导的问题; 基于有限集中分布式编队控制策略设计无人机编队控制器, 实现了多架无人机与有人机的协同编队飞行, 并基于Lyapunov理论证明了控制器的稳定性。最后, 针对三维空间下的有人/无人机编队进行仿真, 仿真结果验证了所设计有人/无人机编队控制策略的有效性。

采用激光熔覆沉积（LCD）成形技术在锻造GH3536合金表面制备了GH3536合金，并对其显微组织与力学性能进行研究。结果表明，LCD成形GH3536合金的激光成形区与锻造基材之间形成了宽度为250~320 μm的等轴晶结合区。此外，在成形区还发现了宽度为2~2.5 mm具有枝晶结构的鱼鳞状熔池，以及少量孔洞缺陷。在成形过程中，在结合区和成形区析出了M₆C和M₂₃C₆碳化物。由于成形区GH3536合金具有比基材更高的室温拉伸强度，激光熔覆沉积成形GH3536表现出明显的各向异性，垂直于成形方向材料的抗拉强度与屈服强度比平行于成形方向分别高12.5%和9.1%，但其延伸率低7.7%。由于成形区GH3536合金晶粒尺寸较大，并且存在少量孔洞缺陷，其维氏硬度比基材降低了12.4%。

Natural creatures that enables controllable liquid transport provides the inspiration for developing novel microfluidic devices by engineering functional surfaces with superwettability. However, towards microfluidic applications, the strict requirements of sophisticated droplet manipulation make it challenging to reach this end. In this work, we report a conceptually new self-propelled droplet manipulation strategy based on reconfigurable superhydrophobic chips. The modular droplet chip (MDC) is developed by laser embossing a series of superhydrophobic structures on elastomer jigsaws that act as functional units. MDC is potable since only gravity is used as the driving force for dynamic manipulation of liquid droplets, including droplets transporting, splitting, merging and bouncing without mass loss. The MDC demonstrated reasonable anti-cross-contamination property due to the water repellence of the superhydrophobicity. Modular assembly of MDC enables different chip functions including solution dilution, SERS detection, cell labeling and chemical synthesis. As a miniature and portable experimental platform, the MDC is promising for next-generation lab-on-a-chip systems.

采用轴向应变控制法研究了激光增材制造成形GH3536合金在室温和800 ℃下的低周疲劳性能,并通过扫描电镜和透射电镜分别对合金的断口形貌、组织进行了分析。结果表明:温度和应变的增加会缩短合金的疲劳寿命。在室温下,合金在不同应变幅下均表现出了先循环硬化后循环软化的特征,且疲劳裂纹源单一;位错密度的增加是合金循环硬化的重要因素。在800 ℃下,合金在低应变幅下先循环硬化,再出现明显的循环稳定现象,最后循环软化至失效;在高应变幅下则表现为先循环硬化再循环软化。800 ℃下合金的裂纹源数量较多,相的析出及其对位错的钉扎使合金发生了硬化。合金的疲劳寿命与应变幅符合Basquin-Coffin-Manson关系。塑性应变能模型能够准确地预测疲劳寿命,预测结果均位于1.5倍分散带以内。

采用选区激光熔化技术制备了GH3536合金，并研究了热等静压和固溶处理对GH3536合金的组织、力学性能和疲劳裂纹扩展性能的影响。结果表明：沉积态合金中存在熔池、枝晶、柱状晶以及孔洞和裂纹缺陷；热等静压能有效愈合缺陷，消除熔池和枝晶，并使晶粒长大为等轴晶，但是会导致碳化物沿晶界连续析出；固溶处理后大量碳化物回溶到基体。沉积态合金的抗拉强度、硬度和伸长率分别为782.1 MPa、227.9 HV和17.7%，缺陷是影响合金塑性的重要因素；热等静压处理后，合金的抗拉强度和硬度分别降为693.7 MPa和170.4 HV，伸长率上升到34.7%；再经固溶处理，合金的抗拉强度和硬度分别回升至741.0 MPa和180.6 HV，伸长率为48.7%。相比较而言，沉积态合金的疲劳裂纹扩展抗力较低，而热等静压+固溶处理使合金的疲劳裂纹扩展抗力得到了提升。