铜铬锆（CuCrZr）作为沉淀硬化合金，以其良好的耐热性、耐腐蚀性以及优异的力学、电学和热学性能而被广泛应用于航空航天、核能化工等领域。然而，CuCrZr是当前激光增材制造（LAM）难成形材料之一，相关研究报道还很有限。本文综述了近年来激光粉末床熔融（L-PBF）制备CuCrZr合金的研究进展，重点探究了绿激光与近红外激光对成形质量的影响规律，分析了热处理及构建方向与微观组织、力学性能的内在联系，并研究了热处理对于电学、热学性能的强化机制。近红外激光制备样品的致密度波动范围大（95.5%~99.9%），绿激光制备样品的整体致密度较低但波动范围较小（96.5%~98.5%），工艺参数仍有优化空间。合金的微观组织和综合性能都存在各向异性，即沿水平方向的晶粒细小，沿垂直方向的晶粒为柱状晶粒。固溶处理会使合金的熔池边界消失并改变晶粒形态，时效处理导致合金产生沉淀并改变晶粒取向。500 ℃左右处理1~2 h的直接时效处理对力学性能的提升最大，时效处理通过降低位错密度、减少热残余应力和促进沉淀物的形成，显著增强了合金的力学性能。对电学、热学性能提升最大的热处理条件为950~1000 ℃的固溶退火处理1 h+500 ℃左右的时效硬化处理1~3 h，这是因为固溶退火+时效硬化处理降低了位错密度和残余应力，并产生了有益的沉淀物。本文总结了L-PBF制备CuCrZr合金的成形行为、微观组织和综合性能的研究进展，并对其研究前景和发展方向进行了展望。

金属蒸气、飞溅和熔池是激光选区熔化(SLM)增材制造过程中的重要物理现象，与成形质量关联密切。本文基于高时空分辨原位成像系统，研究了SLM成形过程中金属蒸气与飞溅的相互作用。实验发现：金属蒸气不仅可以间接作用于粉末颗粒，即通过卷吸作用诱导的惰性卷吸气流形成粉末飞溅，还可以直接作用于粉末颗粒，即通过抬升力或反冲力使粉末颗粒进入蒸气羽流或落回粉床。得到了从熔池“液基”出射的熔滴飞溅以及从基板“固基”出射的粉末飞溅的速度阈值。将SLM成形过程中的飞溅作为示踪粒子，原位测量获得了蒸气反冲压。研究蒸气反冲力作用下金属蒸气与飞溅的“气-固”相互作用，为深入理解金属蒸气与熔池的“气-液”相互作用等现象奠定了基础。

基于某2 m轻量化SiC主镜, 设计了一种新型主动调节侧支撑机构。先分析常用的侧向支撑机构的结构形式和特点; 再设计由位移促动器、柔性铰链结构和嵌入杠杆系统等部件组成的主动调节支撑机构; 最后, 对机构的支撑力和移动量进行有限元分析, 并且搭建实验平台, 对其进行刚度和调节能力测试。试验结果表明: 当支撑力为562.55 N时, 杠杆结构中位移促动器承受的力为97.57 N, 大大降低了位移促动器的刚度、强度要求; 位移促动器行程为0.065 mm, 是支撑杆中的22倍, 大大降低了位移促动器分辨率要求; 试验测得刚度为1 225 N/mm, 达到了设计要求, 表明这种柔性杠杆支撑系统具有很好的工程应用能力。

为更好地实现地基大口径望远镜库徳光路的集成装调, 在三个层次上对其误差进行分析, 并利用“Brownian Bridge”过程建立了库徳光路误差模型。首先, 基于光径方程分析了库徳光路在大气扰动影响下的光线偏离情况; 其次, 分析了动态误差所引起的光学模糊以及重力作用下的累积印透效应; 最后, 根据“Brownian Bridge”过程, 在充分考虑误差闭合链的情况下, 建立了库徳焦点位置误差的模型。结果表明: 即使在0.4 ℃/m的温差下, 大气扰动也可以引起0.2″左右的偏差, 且与2.3 mm的大气相干长度等效。同时, 由于折光补偿的符号是一致的, 故无法依靠多次测量平均抵消大气扰动的影响。根据改进的误差模型, 库徳焦点的位置误差与基于独立同分布的假设所得的结果相比, 降低了约20%, 即更充分地考虑了误差闭合的情况。

卫星遥感空间分辨率低且易受大气、云层、雨雪等因素的影响。本文使用共轴十二旋翼无人机搭载光谱仪构成农情遥感系统。首先, 给出自主设计的无人机结构和飞行控制系统, 围绕飞行平台、控制系统、遥感载荷构建了多环节数据备份的无人机遥感数据采集系统; 然后, 试验测试4种施氮水平水稻的光谱指数变化规律; 最后, 通过试验数据分析可得: 在可见光区水稻冠层光谱反射率随氮素水平增加而减小, 在近红外区, 光谱反射率一开始随氮素水平增加而增大, 但氮素水平增大到一定程度后再增加氮素导致反射率降低。在4种氮素水平下, 水稻植被指数 RVI和NDVI由分蘖期到拔节期先增大, 然后至抽穗期又逐渐减小, 且抽穗期RVI和NDVI值小于其分蘖期RVI和NDVI值。试验表明以多旋翼无人机为平台搭载光谱仪器构成农情遥感监测系统用于反演作物植被指数方面是可行的。本文设计的无人机遥感数据采集系统能够有效、实时获取遥感信息, 其获取的高空间分辨率和光谱分辨率的农田实时信息能够为作物长势的分析、健康状况的监测提供必要的数据支持。