陆空两栖侦查机器人结构设计

充分考虑侦查机器人材料、结构和刚度,以及侦查机器人越障、飞行、灵活性、稳定性、安全性等要求,设计了陆空两栖侦查机器人传动方式、行走机构等关键环节。     

基于有限元分析与有效应力强度因子幅的起重机寿命预估

针对岸边集装起重机的寿命预估问题,提出了一种基于有限元分析与有效应力强度因子幅的起重机寿命预估方法。利用Ansys Workbench软件对起重机模型进行仿真计算,并获得起重机疲劳校核点的应力-时间历程,运用雨流计数法获得应力循环,以有效应力范围对其进行表征。在起重机寿命预估的过程中,有效应力强度因子幅能够反映载荷循环应力比的影响,相较于传统的Paris模型,基于有效应力因子幅的起重机寿命预估方法更为准确。     

工程结构优化中的改进生物地理学优化算法

为改进生物地理学优化(BBO)算法在工程结构优化设计中的性能,引入非线性物种迁移模型和"精英引导"等思想对BBO算法进行改进,并将算法应用于结构工程优化领域。以2个连续变量的经典桁架结构为例,进行结构在满足各项约束条件下质量最小的优化设计。数值算例表明,改进算法应用于工程结构优化设计时具有收敛速度快、稳定性好的特点,性能比BBO算法有较大提升,可以有效地应用于工程结构优化设计。     

风力机叶片结构参数敏感性分析及优化设计

以某1.5 MW风力机叶片为实例,建立叶片有限元模型,并对叶片关键结构参数进行敏感性分析。结果表明,铺层角度对叶片结构特性影响最大,主梁帽宽度及铺层厚度的影响次之,主梁帽铺层位置以及腹板布置位置的影响最小。在敏感性分析的基础上,建立以叶片质量最轻为目标函数,以主梁帽宽度、铺层数、铺层位置以及腹板布置位置为设计变量,以叶片的强度、刚度与振动性能为约束条件的优化设计数学模型,采用遗传算法与有限元法相结合的方法对叶片结构进行优化设计研究。与原设计方案相比,优化设计方案的叶片质量减轻9.8%,结构应变分布更为合理,且不会发生共振,表明优化方法合理有效。     

办公建筑室内自然光环境模拟评估

利用采光分析软件ECOTECT,针对武汉市武昌区某办公建筑进行建模计算分析.结合室外天空照度条件,从采光系数和天光照度两个方面模拟评估该建筑室内光环境.计算结果表明96.47%的室内空间的采光系数大于2%,90.83%的室内空间临界照度不低于100 lx,86.38%的室内空间照度不低于300 lx.采光系数及照度均满足相关规范要求,为绿色建筑室内光环境设计提供参考依据.     

拟南芥翻译延伸因子EF1A的亚细胞定位研究

探讨了拟南芥的翻译延伸因子EF1A的亚细胞定位.以Col野生型拟南芥的cDNA为模板,通过高保真KOD扩增酶获得2 363bp的拟南芥转录延伸因子EF1A基因片段,将其与GFP融合后共同连入p1300表达载体,利用农杆菌侵染法将p35S∶GFP和p35S∶EF1A∶∶GFP转入野生型拟南芥中,观察转基因植物细胞中GFP的表达情况.结果显示:p35S∶GFP转基因植物中,细胞核中GFP荧光强度显著高于细胞质中荧光强度,但是在p35S∶EF1A∶∶GFP转基因植物中,细胞核中荧光强度与细胞质中荧光强度无显著差异,说明在进行蛋白翻译时细胞质中的EF1A含量显著高于细胞核中,这也为翻译延伸因子EF1A的亚细胞定位提供了实验依据.     

电润湿显示器件的电场动态响应特性对其性能的影响

选用基于Teflon AF1600为绝缘层的电润湿显示器件,研究了电润湿显示器件的电场动态响应特性对其显示性能的影响,并分析了缺陷产生的机理.结果表明,区域像素电容值显著低于理想电容值的显示器件损坏率高,且开口率较低;区域像素电容值显著高于理想电容值的显示器件阈值电压较高,同时开口率也不理想;区域像素电容值接近于理想电容值的显示器件的显示性能普遍良好.而器件的损耗因数过大降低了像素电容的参考准确性.拆件分析也发现,区域像素电容值低的器件制备过程中引入的Na+,使得溶液电导通性发生改变,致使器件耐压下降;区域像素电容值高的器件,其绝缘层边缘过薄甚至部分无覆盖,致使其灵敏度降低,阈值电压升高.     

硅压力传感器基座受力变形时的输出性能

为分析硅压力传感器基座受力变形对传感器输出性能的影响,首先利用弹性力学理论和板壳理论分析推导了压力传感器方形膜片应力分布,为力敏电阻在应变膜上的布置提供依据;再利用ANSYS进行分析模拟,探究了传感器基座结构变形对应变膜应力差的影响;然后针对减小基座受力变形对芯片受力的影响,对基座结构进行适当优化,并对比仿真分析的结果;最后通过实验测得优化前后的传感器输出数据.结果表明,传感器基座结构优化后,传感器硅芯片中心最大变形量从2.172μm降低到1.819μm,输出误差从0.95%下降到0.60%.     

空间绳牵引并联机器人多目标优化设计

以6自由度空间绳牵引并联机器人工作空间体积、最小索力和全局灵巧度为优化目标,在保证绳索张力范围的前提下建立了多目标优化的数学优化模型.采用神经网络-遗传算法求得优化的3组满意解,并采用灰色聚类法选择多目标优化时的权重系数.仿真结果表明该优化方法可以有效地实现结构的优化,为同类绳牵引并联机器人的设计提供了有益的参考.     

基于灰色关联分析的边坡稳定影响因素敏感性评估

基于极限平衡法中应用较为广泛的瑞典圆弧法和毕肖普法基本原理,文章得出4个不同影响因子下的边坡稳定安全系数,进而采用灰色关联度法建立计算模型,运用Matlab程序对边坡稳定性的影响因素进行敏感性分析。结果表明:通过毕肖普法所得的安全系数普遍比瑞典法大;中心角、孔压系数、坡角、坡高的变化对瑞典法影响更大;对于2种方法,中心角的影响程度比孔压系数大,坡角的影响也比坡高敏感。灰色关联度克服了传统回归模型在因素分析时的缺点,能够准确对各影响因子进行敏感性评估,为边坡类工程设计与运行管理提供了依据。