链的柔顺性对高分子交联网溶胀及相分离影响

通过对高分子极稀溶液体系得到的高分子交联网络进行理论计算,分析了高分子链的柔顺性对高分子交联网在溶剂或增塑剂中的溶胀及体系相分离影响.并对非极性高分子交联网的相分离条件进行了分析.结果表明:在网状交联体系中溶剂的平衡浓度比线性高分子溶液的高;随着链的柔顺性提高,交联网的溶胀度降低.     

基于动力学模型的工业机器人导纳控制研究

提出了一种基于动力学模型的导纳控制算法,用来实现机器人末端力和位置的柔顺控制,可以在速度模式下控制机器人运动,以保证无外力接触时的轨迹跟踪精度.首先,根据牛顿-欧拉法建立机器人动力学模型;然后,通过粒子群算法辨识动力学模型参数,得到完整的动力学模型;在此基础上,计算机器人末端位置误差和外力,利用设计的导纳控制器实现机器人的柔顺控制,用Matlab的Simulink仿真模块验证了基于动力学模型导纳控制的有效性和可靠性.仿真结果表明:机器人末端没有与环境接触时,具有较高的跟踪精度;与环境接触时,机器人末端会产生位置误差和外力,从而实现机器人的柔顺控制.     

高分子链构象的无规自避行走模型

本工作将Monte Carlo方法应用到无规自避行走模型,处理了方盒、方管和平板间隙中的高分子链构象问题,计算了均方末端距和均方回转半径,和简单无规行走链的结果进行了比较。     

2.5—二氯对苯二甲酰氯制备的研究

芳纶1414(PPTA)是七十年代发展起来的一种高强度高模量新型高分子材料,可用于航空、航天工业以及其他一些尖端技术领域。为了提高PPTA的耐燃性能以及高分子链的柔顺性,扩大其应用范围,对PPTA的改性已作了很多研究。据文献报道,在PPTA链的芳环上引入氯原子可以提高它的防火性能。一种方法是将PPTA高温氯化;另一种方法是单体     

嵌段共聚高分子系统微观相变的Monte Carlo模拟

对高浓度高分子系统的Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ模拟算法和高分子链的微松弛模式进行了分析比较,采用键长涨落模型空穴扩散法对无热高分子系统的平均末端距和对称共聚高分子系统的微观相结构进行了模拟,发现支除或保留中间链节蛇行运动,得到的模拟结果有一定的差别支除该运动模式得到的平均末端距、标度指数及共聚高分子系统的微观层状结构的层间距要比保留该运动模式的大,表明中间链节的蛇行运动会导致高分子链的过分收缩。     

含柔性间隔基团的主链型液晶高分子的分子场理论

研究了主链型液晶高分子中柔性间隔基因对聚合物结构和液晶性的影响规律。提出含柔性间隔基因液晶高分子中介品单元分子内取向的模型，及分子内取向分布和取向有序度参数等概念。探讨了分子内取向有序度参数和大分子中化学键的键角，内旋转二面角，内旋转位能等的定量关系。在上述概念和模型的基础上，提出了含柔性间隔基团液晶高分子的分子场理论。由此可从键角，内旋转二面角，内旋转位垒等结构参数计算液晶相变温度ＴＮＩ，取向有序度参数和热力学函数等。对上述理论的计算方法及应用也进行了讨论。理论和计算能较好地说明柔性间隔基团对ＴＮＩ等影响的规律。     

对称聚硅氧烷链温度系数的理论研究

利用Flory的构象统计理论和改进的大侧基 旋转异构态模型方法,推导了对称双取代基链均方回转半径特征比〈S2〉/2xl2和温度系数d(ln〈S2〉)/dT公式,可以研究聚硅氧烷链的柔性及温度特性.根据聚二甲基硅氧烷链(PDMS)特征比与链长x关系和均方回转半径与温度T关系的公式,计算得到PDMS长链特征比和温度系数分别为1.086和0.76×10-3deg-1,与实验值分别为1.07和0.51×10-3～0.78×10-3deg-1范围符合.结构式为 [Si(C2H5)2O]x 和 [Si(C2H7)2O]x 的聚硅氧烷链具有比PDMS更大的特征比,因此它们的柔顺性相对变弱.     

条件概率与刚性近似下高分子链非格子模型的Monte Carlo模拟

探讨了采用高分子链的实际键长、键角、旋转异构态和无扰链时的条件概率逐个链段地生成样本高分子链进行真实链和受限链分子构象统计研究的可能性.并就无扰链、尾形链、真实链的情况与完全计算法、Flory矩阵方法进行了比较.结果表明:在刚性近似下,使用无扰态时的条件概率生成样本高分子链的Monte Carlo模拟,其样本库能真实地重现平衡态时受限链和真实链的构象分布,适用于受限链和真实链的构象统计研究.     

条件概率与刚性近似下高分子链非格子模型的Monte Carlo模拟

探讨了采用高分子链的实际键长、键角、旋转异构态和无扰链时的条件概率逐个链段地生成样本高分子链进行真实链和受限链分子构象统计研究的可能性.并就无扰链、尾形链、真实链的情况与完全计算法、Flory矩阵方法进行了比较.结果表明:在刚性近似下,使用无扰态时的条件概率生成样本高分子链的Monte Carlo模拟,其样本库能真实地重现平衡态时受限链和真实链的构象分布,适用于受限链和真实链的构象统计研究.     

自由旋转链中任意两个链段取向关联函数的研究

自由旋转链的数学描述相对成熟,它是用于线型高分子链描述的最常用、物理基础明晰的结构模型.在自由旋转链中,任意两个链段相对于空间特定方向(如外场方向)的方向余弦的关联函数与线型分子链的介电性质密切相关.对自由旋转链中任意两个链段方向余弦的关联函数进行了细致的研究,经过理论推导得到通式.     

无扰Polymethylene链反式键序列的几率

本文应用高分子链构象统计的旋转异构态二级相互作用模型,计算了Polymethylene(PM)链在不同温度下连续k个t态构象出现的几率P_(kt),得到150—500K温度范围内P_(kt)与温度T和连续t态键数k之间的函数关系式;分析了PM链反式键序列的几率的特性;讨论了聚乙烯单晶在稀溶液中形成时,旋转异构态二级相互作用模型适用的可能性,有助于对结晶理论的进一步研究。     

蠕虫状链模型的均方末端距修正

蠕虫状链是一种适用于从柔性到刚性的大分子链模型,尤其适合半刚性和刚性高分子链,因此运用此模型分析多肽与DNA等生物大分子链构象的研究越来越多.在简单介绍蠕虫状链模型的基础上,分析了运用蠕虫状链模型推导均方末端距时存在的问题,并提出了采取自由旋转链模型处理的解决方法,有助于正确理解与应用蠕虫状链模型.     

基于人机协作的机器人柔顺示教及再现

针对机器人传统示教方法的局限性,通过分析机器人低速运动状态下的力矩变化,提出基于人机协作的机器人柔顺示教及再现技术;首先建立机器人重力矩和摩擦力矩动力学补偿模型,通过最小二乘法辨识得到机器人重力矩和摩擦力矩,以电机驱动力补偿机器人重力矩和摩擦力矩,以操作者的操作力补偿机器人运动过程中的惯性力、离心力等速度、加速度的相关项,人机协作共同完成柔顺示教;然后在电机速度模式下,通过低通滤波、比例微分控制和速度前馈完成轨迹再现;最后利用个人计算机与固高系列运动控制卡,搭建开放式机器人控制平台,在可视化仿真环境Simulink软件中建立控制程序进行实验。结果表明,通过人机协作,力矩补偿效果显著,柔顺示教较轻松,轨迹再现精度符合基本作业要求。     

工业机械臂末端执行器自动化装配技术研究

工业机械臂的末端执行器在面临实际的装配任时总是出现低、柔顺性低等问题。此次研究创建了一种机械臂UR5的柔顺装配控制方法，结合欧拉拉格朗日法和齐次变换矩阵分析动力学模型和动力学模型，分析关节干扰力矩和外力两者的关系，依据改进的内环阻抗控制器和滑膜控制器设计滑膜阻抗控制器。UR5机械臂外力碰撞仿真实验结果显示，2,3,4关节的角加速度最大值分别为4.2rad/s*s, 3rad/s*s,-7.8rad/s*s。而1,5,6关节角加速度均为±0.1rad/s*s。     

自由旋转链模型几何法均方末端距公式的概率推导

本文用概率方法给出高分子物理学中自由旋转链模型的均方末端距公式一个严格推导。     

智能材料模拟肌体组织柔顺性特征研究

针对微创手术训练中现存的柔顺性触觉再现设备大多是机械接触,模拟肌体组织柔顺性特征时容易产生失真的问题,开展了液体智能材料模拟肌体组织的柔顺性特征研究.简单介绍了液体智能材料的流变学特性,进行了体现其柔顺性特征的压力释放实验研究,根据实验结果,利用Kelvin模型建立了其压力释放模型并进行了验证.利用不同磁场作用下液体智能材料模拟不同肌体组织柔顺性实验,建立了肌体组织压力释放模型并与相应磁场作用下智能材料模型进行了比较.结果表明液体智能材料在较大程度上能够模拟肌体组织的柔顺性特征.     

表征被动双足行走的二维无边轮辐的动力学及稳定性分析

为验证具有被动行走特征的二维无边轮辐稳定极限环的存在,使静止于斜坡上的无边轮辐以不同的初始运动条件开始运动,对其进行运动学及动力学分析,建立表征被动双足行走理论的无边轮辐模型的无碰撞阶段运动方程及碰撞瞬间切换方程.利用庞加莱映射理论进行斜坡上滚动的无边轮辐运动稳定性分析,结果表明,不动点与极限环为轮辐运动稳定性的表征参数,且不动点与极限环的存在与轮辐的辐条数目、惯性矩参数、运动初始条件和斜坡角度有关.利用M ATLAB软件对不动点与极限环的存在进行仿真分析,验证了在一定的斜坡角度和初始运动条件下无边轮辐可实现稳定持续的下坡滚动.基于无边轮辐模型可建立斜坡上行走的无驱动被动双足行走模型,将下坡时由重力提供的驱动力等同于主动驱动力施加到平面上行走的无驱动被动双足行走模型,可以减少驱动能量损耗及简化行走控制理论.     

足底驱动截瘫助行的仿真研究

为了研究足底驱动助行方式运用于截瘫患者着地行走中的可行性,该文分析了足底驱动式辅具相比于髋-膝关节驱动式助行辅具在行走训练中的优势。研究通过仿真、对比分析和实验验证的方法,对正常行走步态和早期康复患者存在的滑步步态进行了关节角度变化分析,论证以滑步步态为依据设置足底驱动助行辅具的可行性;建立了正常步态和滑行步态的运动学模型,采用足底驱动方式虽使整体的运动复杂性增加,但同时将允许髋关节实现更多的活动模式;对正常步态和滑行步态的驱动力矩进行了评估,表明滑行步态所需要的驱动力更小,符合早期康复患者的移动特征。采用足底驱动式助行策略的辅具在适应截瘫患者差异性步态方面较髋-膝关节驱动式助行存在较佳效果,因此将提高辅具的易用性和适配性,应可视为下肢功能较弱或康复进度不理想患者的另外一种可供选择的助行方式。     

具有排除体积的两维高分子链的静态标度律

运用四位置模型对具有排除体积的两维高分子链进行ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟和标度分析,为了提高长链的抽样效率,还提出了被称为“链段伸展法”的抽样方法。对单个自避行走链的模拟结果表明,两维ＳＡＷ链有育明显不同于夫规飞行链以及三维ＳＡＷ链的特点。     

NGW型减速器的配齿设计与建模仿真

设计了NGW型减速器,并用UG与Pro/E软件检查了装配干涉和运动干涉,提高了设计效率,符合了产品要求,为优化产品提供了技术基础。NGW型减速器的设计路线,在其配齿设计后还融入了软件的装配干涉和运动干涉检查技术,大大提高了设计效率,为优化产品提供了技术基础。