大型喷杆运动模拟器设计与田间工况复现试验

针对喷雾机田间作业工况开展了喷杆运动模拟平台Stewart并联机构的设计,确定了平台的性能指标(最大负载、幅值、频率)和机构运动学参数(铰关节位置、驱动腿行程、工作空间等),通过MATLAB和ADAMS建模与运动仿真,验证机构设计参数的合理性,并设计了6个伺服电动缸的分布式控制系统及上位机软件,搭建了六自由度喷杆运动模拟平台.通过正弦轨迹跟踪试验和扫频测试数据可知,模拟平台可以实现10.0 Hz以下时域波形的复现,并准确获取了28 m喷杆摆式悬架的频响特性.同时,使用基于双GPS辅助惯性姿态测量系统,采集喷雾机在农田作业时运动姿态数据,通过五点三次平滑预处理和低通滤波处理,在六自由度运动模拟器上进行了10.0 Hz以下田间运动时域全波形复现,动平台滚转角均方根误差为0.297 0°,垂向位移均方根误差为15.7 mm.     

斜腹杆体外预应力杆-索结构刚度矩阵可逆性分析

根据线性代数理论,证明斜腹杆体外预应力杆-索结构刚度矩阵K的可逆性.把较为复杂的K的可逆性问题转换为简单矩阵的可逆性问题;对简单矩阵的行列式进行腹杆数分别为奇数和偶数两种条件下的恒等变形,得到由腹杆、索的方向角所确定的行列式.结果表明,当腹杆倾斜布置时行列式非0;当某一腹杆垂直布置时,对未定式通过洛比达法则求极限,其行列式也非0,即K的可逆性与腹杆、索的布置方向无关.杆-索结构刚度矩阵可逆性的证明为伸缩腹杆体外预应力加固技术在控制索应力的设计方面奠定了数学基础.     

超声压紧对低能电子束分层固化复合材料质量的影响

针对低能电子束分层固化复合材料层间孔隙缺陷导致层间剪切强度较低的问题,设计了超声压紧装置。该装置通过压头将超声波作用于预浸带铺层上,配合低能电子束固化系统制作复合材料层合板,并研究了超声压紧参数对复合材料质量的影响。实验结果表明,超声振动在压紧过程中产生的机械效应和热效应可有效减少孔隙,增强纤维与树脂的界面结合性能,提高层间剪切强度,从而改善复合材料试件质量。其中,振幅对复合材料孔隙率及层间剪切强度影响最大,当超声振幅为7.5μm时,试件致密性明显改善,孔隙率降至1.80%,层间剪切强度提高11.7%;压紧力影响相对较小,当压紧力从100 N到220 N变化时,层间剪切强度只有3.64%的提高,孔隙率在2.62%以下。过大的振幅与压紧力都会引起压紧过程中预浸带温度升高,导致树脂固化度提高,渗透性变差,孔隙率增加,使复合材料质量降低。     

彩色多普勒超声诊断腹腔干动脉狭窄的临床价值

目的探讨彩色多普勒超声检查在评估腹腔干动脉狭窄中的价值。方法应用彩色多普勒超声诊断仪对腹痛患者的腹腔干动脉进行检查,观察的内容包括腹腔干起始段管腔有无斑块、血栓等引起的狭窄,测量腹腔干狭窄处收缩期峰值速度(peak systolic velocity,PSV)。以30例门诊常规体检患者为对照组,彩色多普勒检查对照组腹腔干二维声像改变,并测量起始段血流PSV。结果彩色多普勒超声共检出24例腹腔干动脉狭窄,其中起始段粥样硬化斑块16例,血栓栓塞7例,孤立性夹层动脉瘤并血栓形成1例。狭窄处血流PSV最高为420 cm/s,最低为228 cm/s,平均为(304.52±53.75)cm/s。对照组腹腔干起始段血流PSV最高为178 cm/s,最低为81 cm/s,平均为(113.33±19.70)cm/s。狭窄组患者腹腔干狭窄处血流速度明显高于对照组起始段血流速度,差异有统计学意义(t=16.242,P<0.000 1)。结论彩色多普勒超声检查对腹腔干狭窄诊断价值较高,能够准确显示腹腔干狭窄的部位、狭窄程度和血流动力学的改变,对腹痛患者的病因筛选有重要的临床意义。     

“非零应矩弹性理论”下的压杆稳定

现行弹性理论认为:"作用在单位面积上的力矩恒等于零",与应力理论下的压杆稳定公式,都无法解决工程上的扭转和弯曲不平衡问题。本文利用"非零应矩弹性理论,推导了应矩理论下的压杆稳定临界力新公式。并用应力、应矩两种理论,对压杆稳定实例进行对照计算,来论证现行欧拉压杆稳定临界公式的不安全性。     

巷帮深孔卸压诱发底板冲击失稳的 力学机制

为揭示巷帮深孔卸压诱发底板冲击失稳的力学机制,分析了巷帮深孔卸压前后底板力学模型及其差异.结果表明,巷帮深孔卸压解除了卸压区域内巷帮煤体对底板煤体的约束作用,导致底板力学模型由"柱"变为"长柱"或大柔度压杆,失稳临界应力降低;通过提前对巷道底板进行破断,主动改变巷道底板的力学模型,可提高其失稳临界应力,进而有效防治巷帮深孔卸压诱发底板冲击失稳.研究结果为岩体冲击失稳防治提供了理论基础.     

基于ADAMS的下肢康复训练坐姿调节的仿真分析

文章针对下肢功能障碍康复机器人的水平滑块调节机构,建立其基于四杆机构的人-机模型;通过解析法得出调节滑块水平距离在已知关节运动规律下的运动方程;运用静力学和动力学原理对模型中的曲柄部分进行了状态分析,并通过ADAMS进行运动学和动力学的仿真,得到调节水平距离对人体下肢关节变化、足底受力和电机转矩的影响。该文验证了所设计机构的合理性,并给出了康复训练指导建议。     

实时三维超声心动图与二维斑点追踪成像技术共同评价心肌梗死患者左室收缩功能与同步性

目的探讨二维斑点追踪成像(2D-STI)及实时三维超声心动图(RT-3DE)评价AMI患者左心室收缩功能和各节段运动的同步性.方法 50例急性心肌梗死患者为病例组,30例正常体检者为对照组,应用CMQ软件获取各节段径向圆周应变及应变率曲线,然后转变为RT-3DE模式,得到17节段时间-体积曲线(VTC),并获得收缩功能以及非同步收缩参数.结果 1)与对照组相比,心肌梗死组3个水平所有节段径向应变值和圆周应变值均减低;2)心梗组患者Trs-SD,Tcs-SD,Trsr-SD,Tcsr-SD明显高于对照组(P0.05);3)与单支冠状动脉病变心梗组比较,多支冠状动脉病变心梗组LVEDV,LVESV显著增加,LVEF显著减小;4)病例组患者左室Tmsv17-SD,Tmsv17-Dif,Tmsv17-SD%,Tmsv17-Dif%均较对照组增大(P0.05).结论 RT-3DE和2D-STI可以准确地量化左室收缩功能,评价AMI患者左室运动的同步性,左室收缩功能障碍也影响收缩同步性.     

基于动态规划的IVUS图像序列分割

血管内超声(IVUS)诊断是临床上对冠状动脉粥样硬化的重要检测手段之一.由于超声图像感兴趣区域受斑点噪声影响较大,传统的分割方法很难得到令人满意的内外膜分割效果.首先对IVUS帧序列图像进行了时域降噪和空间滤波等预处理,然后基于优化的活动轮廓模型将图像的分割转化为目标函数的最优化求解问题,利用动态规划算法求得全局最优值.实验结果表明,该算法不仅准确性和可靠性较高,而且是一种全局收敛的最优算法,对IVUS序列图像处理的可重复性和鲁棒性较好.     

桁架式钢骨混凝土梁抗弯极限承载力计算分析

利用有限元分析软件ABAQUS对桁架式钢骨混凝土梁进行受力分析,并将模拟结果与试验数据对比,二者吻合度良好,表明本文有限元分析的可行性。通过改变斜腹杆面积探讨斜腹杆对其抗弯极限承载力的影响,分析结构表明:随着斜腹杆面积的增加,构件抗弯极限承载力逐渐增大。根据模拟结果推导出考虑斜腹杆作用的桁架式钢骨混凝土梁抗弯极限承载力的计算公式。将修正后的计算结果与试验结果进行对比,表明计算精度进一步提高。