SMA大肠内窥镜的导向机理与控制计算

介绍了采用形状记忆合金（ＳＭＡ）研制的大肠内窥镜的结构原理，分析了该机构的导向机理，通过推导，给出了ＳＭＡ各关节变位量ΔＬｎ（ｉ，ｊ，ｋ）与弯转方向α，弯转角度θ之间的定量关系式，即ΔＬ＝ｆ（α，θ），采用实验测试的方法得到了（Ｌ与ＳＭＡ元件内阻Ｒ之间的定量关系，即ΔＬ＝φ（Ｒ），为实现整体系统的闭环自动控制提供了依据，并用计算机动态图形仿真验证了计算的结果及整体方案可行性．     

机器人SMA轴承夹持器研究与设计

形状记忆合金（ＳｈａｐｅＭｅｍｏｒｙＡｌｌｏｙ）是一种新型的功能材料。我们研制的ＳＭＡ轴承夹持器表明，用ＳＭＡ做驱动元件在一些场合中能代替传统的驱动元件（如电机、油压或气压活塞），且结构简单、重量轻、操作方便，非常适合于在小负荷、高速、高精度的机器人装配作业中使用。本文介绍了ＳＭＡ螺旋弹簧元件的性能测试实验；ＳＭＡ螺旋弹簧的设计方法；差动式ＳＭＡ轴承夹持器的结构和工作原理。最后在ＳＣＡＲＡ机器人上完成了轴承装配作业的联机实验。     

水溶性共聚物SMA,SSMA与表面活性剂相互作用的荧光研究

利用荧光光谱配以通常的表面张力法，测定了水溶性苯乙烯－马来酸印共聚物（ＳＭＡ）和磺化苯乙烯－马来酸酐共聚物（ＳＳＭＡ）的表面活性，研究了其与表面活性剂十二烷基硫酸钠（ＳＤＳ）、十二烷基聚氧乙烯醚（ＤＥ＿９）之间的相互作用。结果表明，由于具有高表面活性的ＳＳＭＡ与ＳＤＳ、ＤＥ＿９之间存在着强的增效作用，添加０．１％ＳＳＭＡ就可大大提高表面活性剂的使用效果。ＳＭＡ与上述表面活性剂的复配增效作用比ＳＳＭＡ要弱。     

一种基于功/能转换效率最高原则的单程形状记忆合金驱动器设计方法

研究了单程形状记忆合金（ＳＭＡ）驱动器的工作机理，基于热力学基本定律建立了单程ＳＭＡ驱动器的功／能和热／能转换模型，分析了ＳＭＡ元件的性能对单程ＳＭＡ驱动器输出性能的影响，提出了一种基于功／能转换效率最高原则的单程ＳＭＡ驱动器设计方法，建立了单程ＳＭＡ驱动器的输出性能和ＳＭＡ元件的性能及驱动器初始状态之间的定量关系。     

SMA同轴封装高速光电探测器

采用自制ＳＭＡ同轴管壳和普通ＴＯ－１８管过对同型同批的ＩｎＧａＡｓＰＩＮ光电探测器芯片进行了封装并用自建测试系统对其Ｃ－Ｖ特性进行了测试比较，结果表明：与普通ＴＯ－１８管壳封装相比，ＳＭＡ同轴管壳封装器件电容减少～０．４ｐＦ，上升时间ｔｒ由８５ｐｓ减至２５ｐｓ以下，半高全宽ＦＷＨＭ由２１０ｐｓ减至８５ｐｓ，等效－３ｄＢ带宽增至６ＧＨｚ以上，瞬态特性显著改善。     

SMA树脂复合结构梁振动特性的研究

分析了预应变形状记忆合金（ＳＭＡ）丝的回复应力在其树脂复合梁振动过程中产生的回复力矩，并对这种复合有预应变ＳＭＡ丝的复合结构梁在不同温度下进行了自由衰减振动实验，结果表明梁振动的对数衰减率和ＳＭＡ的回复应力有很好的对应关系。     

GaAsMESFET模型参数自动提取方法的研究

提出了一种基于ＰＳＰＩＣＥ４．０２通用电路模拟程序与优化技术相结合提取ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ模型参数的方法，根据实例的ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ小信号Ｓ参数与大信号Ｓ参数，利用约束优化技术提取模型等电路元件参数，并利用该电路模型参数设计制作１了３．７ＧＨｚ－４．２ＧＨｚ和５．２ＧＨｚ＝－５．８ＧＨｚ ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ放大器，给出了设计和测试结果并验证了该方法的正确性。     

碱土云母可切削玻璃陶瓷的研究

基于Ｂａ０．５Ｍｇ３（Ｓｉ３ＡｌＯ１０）Ｆ２－Ｍｇ２Ａｌ４Ｓｉ５Ｏ１８－Ｃａ３（ＰＯ４）２系统，制备出了含Ｂａ碱土云母为主晶相的可切削玻璃陶瓷，弯曲强度σｂ＝２２９ＭＰａ，断裂韧性ＫＩＣ＝２．４８ＭＰａ．ｍ＾１／２，钻孔速度大于７ｍｍ／ｍｉｎ。优良性能的获得借助于Ｂａ云母玻璃陶瓷可控的微观组织，即相互交错的云母晶体和“卷心菜”的组织特征。     

月季组培快繁技术研究

利用月季为材料，进行较大规模组培快繁技术研究，改进了表面灭菌，效果较好．ＭＳ＋ＢＡ０．５诱导腋芽萌发成枝较好；ＭＳ＋ＢＡ１．０＋ＮＡＡ０．１用于伊丽莎白及黄和平增殖较好，而ＭＳ＋ＢＡ２＋ＮＡＡ０．１用于黄玫瑰增殖较好，萨蔓莎及维莎则用ＭＳ＋ＢＡ３＋ＮＡＡ０．１较好；ＭＳ＋ＢＡ０．１～０．２＋ＮＡＡ０．１用于各品种月季壮苗效果都理想；０．５ＭＳ＋ＩＢＡ０．２～０．５＋活性炭５ｇ／Ｌ能较好诱导各品种试管苗生根，但黄玫瑰用ＮＡＡ０．２代替ＩＢＡ效果更理想．本文还研究了培养基中替代物使用，提出了与前人不同的观点     

THESYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF CROSSLINKED GELATIN WITH HYDROPHILIC/ HYDROPHOBIC GRAFTS

以过硫酸钾（ＫＰＳ）－亚硫酸氢钠（ＮａＢＳ）为引发体系，甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）及甲基丙烯酸（ＭＡＡ）为接枝单体，制得了具有亲水性与疏水性接枝支链交联明胶．用红外光谱确证了产物结构．实验结果表明，当［ＫＰＳ］＝［ＮａＢＳ］＝６×１０－３Ｍ，［ＭＭＡ］＝６×１０－１Ｍ，Ｇｅｌｘ－ｇ－ＰＭＡＡ＝４ｇ，ＳＬ＝４１００，６０℃反应５小时，接枝率Ｇ％及接枝效率Ｅ％均出现最大值．研究了此类两亲性接枝交联明胶的溶胀行为．     

基于SMA阻尼器的长拉索系统振动控制研究

 基于形状记忆合金（SMA）的超弹性性能开展了以下研究：①设计研制了一种拉压型SMA 阻尼器,并通过试验得到了SMA 阻尼器的特征参数,进一步研究了SMA 阻尼器初应变、加载位移行程与阻尼器等效刚度、等效阻尼比以及耗能能力间的关系;②根据Hamilton原理,推导了SMA阻尼器 长拉索系统的非线性振动微分方程,并通过试验验证了理论推导的正确性;③研究了自由振动下SMA阻尼器对长拉索位移以及加速度响应的影响。研究结果表明,SMA 阻尼器对长拉索具有明显的减振效果,可以有效减少拉索的振动位移以及加速度幅值,大幅度提高了长拉索振动衰减速度。     

一种形状记忆合金丝驱动的微小型六足机器人

为解决有限空间中形状记忆合金（ＳＭＡ）丝驱动的转动关节臂输出角位移不足的问题,提出了两种方法：①减小关节的回转半径,用富余的输出力补偿输出角位移的不足;②在三维可用空间中布置ＳＭＡ丝,增大ＳＭＡ丝的长度,开发了一种ＳＭＡ丝驱动的六足步行机器人,机器人的肢体布局和结构符合仿生学原理,轮廓尺寸为２５ｍｍ＊２５ｍｍ＊２５ｍｍ。并介绍了一种实用该机器人静步态行走的控制策略。     

含形状记忆合金支撑的框架结构的动力特性

利用有限元法分析了谐激励下含形状记忆合金（SMA）支撑的框架结构的位移响应和频谱特性，并从SMA的初始预应变、激振力力幅和操作温度3个方面讨论了SMA的伪弹阻尼特性对结构位移响应的影响．结果表明，伪弹性SMA能够比较有效地抑制结构振动.     

SMA耗能阻尼器性能测试与回归分析

对形状记忆合金(SMA)耗能阻尼器力学性能试验得到的力-行程数据,按最大行程和频率进行分区拟合,建立了SMA阻尼器等效刚度和等效阻尼比等有关特征参数的经验计算公式,通过计算值与试验值的比较和误差分析,验证了所得公式的可靠性.最后文章分析了加载频率和最大行程对SMA阻尼器力学特征参数的影响规律.     

基于SMA阻尼器的大跨桥梁地震位移控制分析

通过超弹性形状记忆合金(shape memory alloy,简称SMA)拉伸试验研究,建立了SMA四折线本构模型.利用SMA超弹滞回耗能特性,提出一种拉压型SMA阻尼器,并给出其最大输出控制力的计算公式.针对某七跨连续刚构桥,分析了桥梁伸缩缝在无限位器、安装钢棒限位器和安装超弹性SMA阻尼器3种情况下的地震位移.结果表明:安装SMA阻尼器后,伸缩缝处相对位移降低80.3%,中跨跨中水平位移和竖向位移分别降低78.8%和65.9%.因此,SMA阻尼器可以有效控制桥梁结构地震位移,对桥段相对位移的控制效果优于钢棒限位器.     

适用于有限空间的微型形状记忆合金丝驱动器

形状记忆合金（Ｓｈａｐｅ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｌｌｏｙ,ＳＭＡ）丝用于微小型机器人中作驱动器时,为了达到要求的输出位移,其长度往往超出有限的可用空间。研究了产生这种现象的原因,并开发了一种使ＳＭＡ丝在整个可用空间中呈三维状态分布的微驱动器。理论分析和试验结果表明,该驱动器克服了ＳＭＡ丝直线驱动器和ＳＭＡ螺旋弹簧驱动器的弱点,拥有比骨骼肌更好的力学性能,应用于微小仿生机器人时,它可在满足输出位移要求的同     

形状记忆合金弹簧变形速度的研究

形状记忆合金 (SMA)弹簧具有形状记忆功能 ,电热驱动时的相变过程中有回复力输出。这种弹簧的回复变形速度先随回复位移的增加而逐渐增加 ,当回复位移接近中间位置时速度达到最大值 ,并在一段位移内保持最大速度不变。此后 ,随回复位移的增加而减小 ,达到记忆长度时速度为零。通过控制电流可控制SMA弹簧的回复变形速度 ,但不能选择过高或过低的电流 ,否则会破坏其记忆功能。在使用SMA弹簧时应选择合适的载荷和拉伸变形长度 ,过大的载荷不仅使其回复变形速度变得很慢 ,而且还会使弹簧产生不完全回复变形 ,从而降低SMA弹簧的循环工作寿命。过大的拉伸变形长度 ,同样也会降低其循环工作寿命。     

SMA驱动的模块化仿人手指设计与研究

采用模块化的欠驱动手指结构设计,形状记忆合金丝作为驱动器,永磁铁装置提供预拉紧和复位功能,使得SMA驱动器的输出力比弹簧预紧提高了6 N以上.通过驱动位移放大滑轮,使SMA驱动器的输出位移增大了2.1倍.最后,通过3D打印技术打印手指模型并组装了单根手指,实现了对日常用品的抓取操作.本研究有效解决了SMA驱动器驱动位移小、预拉伸和输出力相矛盾的问题,为形状记忆合金材料作为仿生驱动装置的应用提供了设计思路.     

SMA增强层合板的热屈曲问题的FEM分析

基于Von Kanman的非线性薄板理论和虚功原理,给出了分析SMA纤维增强复合材料板热屈曲及后屈曲的有限元的基本公式,并通过一些数值计算,分析SMA复合材料板的热屈曲和后屈曲问题,研究结果表明,SMA能够抑制复合材料板热屈曲的发生及减小热后屈曲变形。     

新型耗能增强型形状记忆合金阻尼器减震性能研究

首先通过形状记忆合金的材性试验研究了其超弹性变形性能,并将其等效拟合为多线性模型,得到其计算参数.然后,提出了一种新型耗能增强型SMA阻尼器,说明了其构造,阐述了其工作原理和设计要点,推导了阻尼器的恢复力模型.最后通过有限元程序对设置该阻尼器的多层钢框架、对角设置SMA拉索的多层钢框架、普通钢框架进行了地震时程分析,对比研究了该阻尼器的消能减震能力.结果表明该阻尼器的滞回环非常饱满,耗能能力强,大震下对结构的位移和层间位移角控制效果显著.