面向非合作目标的柔性捕获器设计与动力学建模

为更好地实现对动态非合作目标的捕获,设计开发了一种多臂式柔性捕获器.这种捕获器的原理类似海葵等生物捕猎的方式,不依赖单个柔性臂的精准夹持而是靠多根臂所构成的臂群实现聚拢、挤压等动作,以完成对目标物体的捕获.基于能量守恒和动量守恒原理对非合作目标物体与柔性臂的碰撞问题进行分析,给出了发生碰撞后柔性臂与目标物体各自的运动参数.为进一步分析柔性臂的动态变形过程,采用多个线性关节和扭转关节的组合对单根柔性臂进行描述,并基于牛顿法对各离散关节进行受力分析,建立了柔性臂的动力学模型.将柔性臂整个变形过程离散为多个微小时间段运动的集合,通过动力学分析得到当前时刻的动力学参量,经过一个微小时间内的运动后即可得到下一时刻各质点的位置,迭代进行上述步骤便得到了柔性臂的动态变形过程.而后,通过实验确定单臂动力学模型的最优参数,并将参数优化后的动力学模型在不同加载情况下与单臂样机进行对比,验证了动力学模型的准确性.最后,在单臂动力学模型的基础上建立包括多根柔性臂的捕获器三维模型,进行非合作目标捕获的仿真与样机实验.结果表明:所设计的臂群式柔性捕获器能够很好地完成动态非合作目标捕获任务,所建立的捕获器三维仿真模...     

基于混合优化算法的关节臂式测量机参数标定

为进一步提高关节臂式坐标测量机等高机动性精密测量设备的测量精度,使用D-H矩阵法建立其关节坐标转换数学模型并据此推导出参数误差模型.针对非线性多参数标定问题,通过变换分析消除了最小二乘法求解时矩阵中的冗余参数,降低了计算的复杂性.设定判定准则并实现最小二乘法和模拟退火算法的混合,提出了一种基于混合优化算法的参数标定方法,解决了LM算法的初值设定和SA算法的搜索效率逐步降低的问题.实验结果表明:关节臂式测量机参数经混合优化算法标定后,参数的误差范围有了显著的缩小,单点重复性误差的平均值减小了1.746 mm,长度误差的平均值减小了0.941 mm,测量误差得到了进一步的抑制.     

清淤泵提升设备伸缩臂有限元分析及优化设计

秦山核电二期及方家山核电6台机组的PX泵房大修期间需对格栅除污机下方水室进行清淤处理,清淤过程中需用水泵将水室中的淤泥和残水抽出。把核电站PX泵房提升设备伸缩臂作为研究对象,目标参数设定为悬臂梁体积和质量,利用ANSYS Workbench进行参数化设计及求解,在总应力和总位移都有盈余的情况下,以悬臂梁截面尺寸的厚度作为设计变量进行尺寸优化,从而达到设计的要求。     

内耳毛细胞静纤毛高度调控分子机制

内耳毛细胞(hair cell)是动物感知听觉和平衡信息的感受器细胞，负责将机械能信号转换为电信号(即机械-电转换，简称为MET)，因位于其上表面的细胞突起——纤毛束(hair bundle)而得名。每个毛细胞的纤毛束包括一根以微管蛋白为骨架的动纤毛(kinocilium)和多根以肌动蛋白为骨架的静纤毛(stereocilia)。动纤毛在纤毛束的发育过程中发挥重要作用，而静纤毛对于机械-电转换必不可少。每个毛细胞中的静纤毛组织成多排高度不同的阶梯状结构，其发育和维持受到严格调控。近年来，随着蛋白质组学、转录组学、超高分辨显微镜等技术的发展，人们对静纤毛高度调控分子机制的认识越来越深入，但仍有很多问题亟待回答。文章对目前已知的静纤毛高度调控的分子机制进行简要介绍。     

基于机械对称性的夹具对称性及应用

在总结机械对称性理论体系的基础上,对将其应用到夹具领域进行了探索,提出了由夹具结构对称性、原理对称性、功能对称性和时空对称性组成的夹具对称性概念体系及层次结构.给出了各种夹具对称性的定义,并用实际例子说明了它们在夹具系统的存在和作用原理.探讨了夹具对称性在夹具系统的应用思路与方法,特别研究了将夹具功能对称性应用到夹具设计问题,建立了夹具功能模型和夹具功能集及夹具结构集,给出了从夹具功能出发获得夹具结构的算法,为计算机辅助夹具设计提供了又一条可行的有效途径.     

无机法制备Si-B-C-N系非晶/纳米晶新型陶瓷及复合材料研究进展

可以在高温氧化、剧烈热震、燃气流烧蚀等苛刻条件下服役的新型高温结构和多功能防热材料是现代航空航天技术发展的迫切需求之一.Si-B-C-N系非晶及纳米晶复相陶瓷组织结构独特,高温性能优异,在高温结构和多功能防热领域极具应用潜力.有机聚合物先驱体裂解法(有机法)在致密Si-B-C-N系块体陶瓷的制备方面受限,哈尔滨工业大学特种陶瓷研究所开创的机械合金化-热压法(无机法)工艺简单,制备材料组织结构均匀、性能优良,成为Si-B-C-N系致密块体陶瓷和耐高温构件的有效制备手段,弥补了有机法的不足,对于丰富和完善该材料的实验数据和理论研究具有重要意义.本文综述了无机法制备Si-B-C-N系陶瓷及复合材料在显微组织结构特征及演变规律、力学和热物理学性能、抗氧化性能、抗热震性能、耐烧蚀性能和相关机理分析等方面的新近成果,并展望了其发展趋势.     

SQ12QQY型直臂式随车起重机伸缩臂窜臂现象的原因分析及改进措施

对直臂式随车起重机伸缩臂窜臂现象进行了分析,结果表明窜臂现象是伸缩臂油缸参数匹配不合理造成的。提出了伸缩臂油缸的无杆腔面积逐级递增的改进措施,实物验证其能有效地解决窜臂问题。改进措施对其他机型的随车起重机伸缩臂油缸参数设计具有借鉴意义。     

机械深耕整地操作要点及优势分析——以浑源县黄芪规范化生产示范基地为例

以浑源县黄芪规范化生产示范基地为例,阐述了机械深耕整地的技术要点,分析了机械深耕整地的优势及其所产生的效益。     

基于K60的交通指挥机械手臂设计

为了提高城市交通指挥工作效率和可靠性,提出一种基于K60单片机的交通指挥机械手臂设计,该机械手臂通过舵机和各种支架构成,具备两关节且每个关节能360度自由运动.采用K60单片机作为主控器,通过前端检测到的实际路口交通情况,自动摆出相应的指挥手势,协助交警指挥交通.该设计不仅可以高效率的完成指挥任务,还对智慧城市的交通建设有着重要的意义.     

温度和机械载荷联合作用下油田超深井中硬质涂层膨胀锥与套管的屈服挤毁压强及试验验证

在充分考虑温度载荷、机械载荷、硬质涂层膨胀锥硬度、套管硬度对膨胀锥与套管之间屈服挤毁压强影响的基础上,根据分形理论和接触力学推导出膨胀锥与套管之间屈服挤毁压强的计算公式.数值分析表明:膨胀锥与套管之间的屈服挤毁压强随最终温度、分形粗糙度、线膨胀系数、硬质涂层膨胀锥布氏硬度、中间主应力系数、套管壁厚的增大而增大;当分形维数从1增大时,膨胀锥与套管之间的屈服挤毁压强随分形维数的增大而减小;当分形维数增大到接近于2时,膨胀锥与套管之间的屈服挤毁压强随分形维数的增大而增大;随拉压强度比的增大,膨胀锥与套管之间的屈服挤毁压强减小.屈服挤毁压强的计算值与试验测试值之间的相对误差为-8.9253%～-0.9901%.