Locomotion behavior and dynamics of geckos freely moving on the ceiling

To understand the mechanical interactions when geckos move on ceiling and to obtain an inspiration on the controlling strategy of gecko-like robot, we measured the ceiling reaction force (CRF) of freely moving geckos on ceiling substrate by a 3-dimensional force measuring array and simultaneously recorded the locomotion behaviors by a high speed camera. CRF and the preload force (F_P) generated by the geckos were obtained and the functions and the differences between forces generated by fore- and hind- feet were discussed. The results showed that the speed of gecko moving on the ceiling was 0.17–0.48 m/s, all of the fore- and hind-legs pulled toward the body center. When geckos attached on the ceiling incipiently, the feet generated a very small incipient F_P and this fine F_P could bring about enough adhesive normal force and tangential force to make the gecko moving on ceiling safely .The F_P of the fore-feet is larger than that of the hind-feet. The lateral CRF of the fore-feet is almost the same as that of the hind-feet’s. The fore-aft CRF generated by the fore-feet directed to the motion direction and drove their locomotion, but the force generated by the hind-feet directed against the motion direction. The normal CRF of fore- and hind-feet accounted for 73.4% and 60.6% of the body weight respectively. Measurements show that the fore-aft CRF is obviously lager than the lateral and normal CRF and plays a major role in promoting the fore-feet, while the hind-feet of the main role are to provide a smooth movement. The results indicate that due to the differences of the locomotion function of each foot between different surfaces, the gecko can freely move on ceiling surfaces, which inspires the structure designing, gait planning and control developing for gecko-like robot.     

地震波速度的纵、横向变化分析

作者就某浅海油田两条连井地震剖面的处理与解释中所涉及的地震波速度的纵、横向变化规律研究方法予以讨论.研究用于地震解释的速度,包括两个方面,其一,研究速度的纵、横向变化,确定合适的成图速度;其二,研究地层的层速度,为地层解释和岩性预测提供参数.地震测井和VSP测定的速度精度较高,但剖面上的井测定的速度资料很少,不足以控制速度的横向变化.因此,利用地震剖面上的速度谱资料来确定速度的纵、横向变化,具有重要的现实意义.     

岩石分形节理光弹实验与数值模拟研究

从分形几何的观点出发，根据岩石结构面具有统计自相似特征，采用Mandelbrot-Weierstrass函数在聚碳酸脂板人为生成不同分维的分形曲线来模拟岩石节理不同的粗糙度，对该试样进行了一系列单压和压剪光弹实验。运用ANSYS系统，通过对模拟分形节理实验过程的数值模拟，研究了定量刻划节理粗糙性的分维对应力场分布变化的影响，并与光弹实验结果作了对比分析。研究表明，数值模拟结果与光弹实验结果有较好的一致。     

不对称榫卯节点正反向受弯性能试验研究

对透榫、半榫、十字箍头榫3种不对称榫卯节点的正反向受弯性能进行了单调加载试验,获得了节点的弯矩-转角、拔榫量-转角关系曲线以及节点的破坏形态.结果表明:透榫和十字箍头榫正反向受弯破坏形态分别为榫头变截面处顺纹撕裂继而榫根折断和榫根附近处受弯破坏,而半榫正反向受弯破坏形态均为脱榫破坏.透榫和半榫节点正向受弯承载力和破坏时的极限转角比反向受弯小很多;十字箍头榫节点正反向受弯承载力比较接近,但正向受弯破坏时的极限转角比反向受弯大很多.3种榫卯节点的拔榫量和转角均具有很好的线性关系.此外,榫头上侧缝隙对榫卯节点的受弯性能有着重大影响.     

文献老化的共时与历时观察比较研究

对国内外关于文献老化的共时与历时观察研究进行了评述，并对存在的问题加以分析和探讨，认为两种观察从不同侧面反映了文献老化的真实性，共时观察具有普遍性，反映了文献老化的即时状态，历时观察具有针性，反映了文献老化的过程。     

深水超长沉管隧道接头及止水带地震响应研究

依托港珠澳沉管隧道工程,建立了3维实体连续有限元模型,对这条深水超长沉管隧道在地震作用时接头处的内力和位移情况以及止水带的压缩与变形进行了详细的模拟与研究,重点分析了地震作用时沉管隧道接头处的相对位移(包括管节接头和节段接头)、管节接头处GINA止水带的变形,为施工和运营期的安全与维护提供必要的指导和依据.     

节理发育反倾边坡破坏机理分析及模拟

为了解决边坡岩体结构的稳定性评价及其力学变形特性,采用了离散单元理论和利用UDEC(Universal Distinct Element Code)技术,用离散块体模拟节理发育反倾边坡破坏机理和加固变性过程。将此理论和技术应用于贵阳市乌开公路K44+340～K44+450段右侧滑坡工程;研究了塑性变化范围和发展趋势;同时还利用独有的离散滑动的优势分析软弱结构面上的块体滑移和节理张拉破坏的演变过程,该成果对岩体边坡工程具有一定的参考价值和指导意义。     

寒冷季节桥上无砟轨道横竖向温度梯度研究

在某客运专线圆曲线段桥上纵连板式无砟轨道中埋设温度传感器,对无砟轨道温度分布进行了长期连续观测,得到无砟轨道温度场分布的时变规律,并建立适用于寒冷季节纵连板式无砟轨道横竖向温度梯度荷载模式.结果表明:轨道结构的温度变化以日为周期,随着距表面深度的增加,无砟轨道内温度变化幅值逐渐减小,峰值时间不断滞后;竖向温度梯度可拟合为指数曲线,与中国铁路桥梁设计规范规定的箱梁竖向温度梯度分布在形状上较为相似;横向温度梯度模式分为轨道板和底座板两类,轨道板横向温度梯度可采用二次函数拟合回归,底座板横向梯度可采用线性分段函数拟合.     

隔夹层对直井水平井SAGD发开效果的影响

辽河油田兴VI组SGAD先导试验区储层中由于隔夹层的存在,使得直井水平井SAGD蒸汽腔扩展以及开发效果受到影响。在分析试验区地质特征的基础上,通过建立理论模型的方法,研究了SAGD过程中夹隔层对蒸汽腔的扩展规律、含水率以及开采程度的影响。研究结果表明：隔夹层仅在SAGD开发初期对蒸汽腔的扩展产生一定的影响,导致井组含水高、产量低,蒸汽腔的斜面比较粗糙,使得其泄油面增长。但总体上不会影响蒸汽腔的形成以及SAGD开发的最终采收率,只是在刚形成蒸汽腔时对其局部的扩展起到了一定的减缓作用,导致各阶段的生产时间不一样。采用在直井与水平井之间以重力泄油为主,在直井与直井之间是以蒸汽驱为主的复合开发方式,在注汽井隔夹层上下同射,直井辅助生产,实现SAGD与蒸汽驱联合驱开采的方式,可以有效地降低隔夹层在SAGD开发中的影响。     

基于STOP行为观察的井下打眼爆破工行为安全管理

在煤矿企业安全管理中引入了STOP行为安全观察的方法控制人的不安全行为.针对煤矿行业的特点,制定了井下打眼爆破工的STOP行为安全观察卡.为了研究行为安全观察的管理效果,按照行为安全观察流程对某矿的打眼爆破工进行了为期14个星期的行为观察.结果表明该煤矿的打眼爆破工在个人防护装备类别中的不安全行为比例有明显的降低趋势,其它类别中行为改善效果不显著.实例表明STOP行为观察法用于煤矿特殊工种的行为安全管理是可行的.     

基于驾驶负荷模型的高原弯坡组合路段安全性分析与评价

为了解驾驶员安全舒适度评价指标(驾驶负荷)在高原公路弯坡路段的变化特征,利用生物反馈仪等相关设备,在海拔大于3 000~5 000 m的高原公路选取符合标准的弯坡路段62段进行行车试验。定量分析了驾驶负荷与海拔、高原公路弯坡路段线形组合值之间的变化关系;并且建立了相关模型。结果表明,驾驶员在高原公路弯坡路段行车过程中,驾驶负荷受到海拔与弯坡路段线形组合值的双重影响;驾驶负荷随着海拔的升高而增大;上下行过程中,驾驶负荷随着弯坡路段线形组合值的增大而增大;在海拔与弯坡路段线形组合值的共同作用下,驾驶负荷变化更加明显,海拔越高、弯坡线形组合值越大,驾驶负荷越大。     

团头鲂的胚胎发育与观察方法优化

通过人工繁殖获得团头鲂受精卵,在体视显微镜下对其胚胎和早期仔鱼发育过程进行了连续观察、拍照与测量.结果显示,团头鲂受精卵呈圆球形,具黏性,卵径(1.18±0.09)mm;在水温(21±1)℃条件下,团头鲂胚胎发育从受精到孵化历时39h10min,经历了胚盘形成、卵裂期、囊胚期、原肠胚期、神经胚期、器官形成期和出膜期7个发育阶段;初孵仔鱼体长(3.44±0.29)mm,出膜后第4d仔鱼鳔完全充气,卵黄囊消失;观察时,受精卵至尾鳍出现期胚胎置0.7%生理盐水中,肌肉效应期和后面各时期的胚胎经4%多聚甲醛固定后置3%甲基纤维素中拍照可获得良好效果.该工作为研究团头鲂胚胎早期发育过程提供了实时和动态的图像资料,并为鱼类胚胎发育观察提供了基本技术参考.     

正面角焊缝接头的静力强度与尺寸设计研究

为提高现代薄板焊接结构中角焊缝的尺寸设计精度,首先分析了传统角焊缝剪切强度计算公式的不足,在对正面角焊缝受力状态进行详细分析的基础上,给出了正确反映焊缝内部应力状态的新的焊缝剪切强度计算公式。然后分别基于焊缝承载能力和等强度准则,推导了载荷已知和载荷未知条件下的正面角焊缝尺寸设计计算公式。最后结合试验数据对正面角焊缝接头与焊脚尺寸之间的关系进行了分析,结果表明合适的焊脚尺寸和焊接工艺可以使接头达到母材强度,而过大的焊脚尺寸和焊接热输入不但会引起严重的焊接变形,也会导致接头静力强度的降低。     

基于动力学和声学仿真的损伤伸缩缝跳车噪声特征

为将跳车噪声特征用于伸缩缝的健康监测,建立了无损和以路面破损导致伸缩缝钢筋外露为损伤特征的有损GQF-C型伸缩缝的仿真模型,采用动力学仿真获取车轮与伸缩缝跳车接触过程的加速度,再将加速度场在声学仿真中表征为声压,研究了不同跳车高度下不同点位麦克风采集到的声压分布,对比无损和有损伸缩缝噪声特征的差异。结果表明：无损和有损伸缩缝跳车噪声特征体现为声压幅值的差异,同时跳车高度也会影响噪声声压幅值,但相较于伸缩缝损伤引起的声压幅值变化影响小。此外,临近伸缩缝的麦克风测点位置对判定伸缩缝健康状态的影响较小。因此,利用跳车噪声可以实现伸缩缝的健康监测。     

基于医学图像的交互式三维测量技术研究与实现

介绍了交互式三维测量技术在医学图像中的应用。在平行投影透视图中,将用户指定的屏幕二维坐标点转化为需要的物体坐标系下的空间三维坐标,并用取点法实现了特征点的选取。对病人的颅面部进行实际测量,得到了较为满意的结果。     

超稠油直井—水平井组合开发蒸汽腔演变规律研究

稠油油藏蒸汽吞吐开发中后期,转换开发方式是提高采收率的重要方法之一,F油田依据现有井网条件进行综合调整,借鉴其他油田成功经验,将直井与水平井组合驱泄复合(vertical well and horizontal well combined flooding and drainage, VHSD)开发成为吞吐后期接替有效开发的主要方式。利用数值模拟技术,开展VHSD开发蒸汽腔发育规律研究,跟踪流体流动轨迹,剖析剩余油变化规律。结果表明：多轮次蒸汽吞吐建立注采井间水动力连通时,油层的动用情况决定了蒸汽腔的初始形态,随着蒸汽持续注入,蒸汽腔经历了形成、横向扩展、向下扩展三个阶段,各阶段蒸汽腔扩展方向不同,对应着不同的剩余油分布规律和生产特征变化,其中蒸汽腔横向扩展阶段为主要产油期,阶段产出程度达28.8%,油藏最终采收率可达58.3%。     

镧系离子(Nd~(3 ),Ho~(3 ),Er~(3 ))同PMDCP和DPG三元配合物的超灵敏跃迁及其在分析上的应用研究

本文用光度法研究了Nd~(3 ),Ho~( 3),Er~(3 )离子同PMDCP和DPG所形成的三元配合物的超灵敏跃迁现象;测定出三元配合物的组成比为Ln~(3 ):PMDCP:DPG=1:4:1;实验了该体系在尤吸收最大时遵守比耳定律的浓度间隔,同时对一些干扰离子进行了实验.     

原位观察MnS对非调质钢拉伸性能各向异性的影响

利用激光共聚焦扫描显微镜原位观察S质量分数为0.065%的非调质钢纵向与横向拉伸过程中MnS的行为,研究MnS形貌与分布对非调质钢各向异性的影响.原位观察表明锻后钢中存在大量长条形MnS,横向与纵向拉伸过程中MnS长度方向与拉力方向取向不同.横向拉伸过程中MnS更易与基体分离产生裂纹,裂纹随MnS长度方向扩展长大,最终导致基体的断裂. MnS在纵向拉伸时不易与基体分离,因此对纵向拉伸性能影响较小.钢中群聚分布的MnS有利于裂纹的聚合长大,会促进基体的断裂.     

关于公允竞走观察状态的研究

采用实验法、数理统计法和比较分析法，对3种颜色、4种不同观察状态下人体双眼的闪光融合频率(CFF)进行研究．结果表明：颜色因素、原地站立观察和放音乐时观察对双眼的CFF有显著影响，客观上会造成竞走执裁时的不公允；停止放音乐和走动几步后观察会削弱这种影响．建议竞走比赛时停止播放音乐，同时裁判员在自己负责的区域内适当走动，以提高执裁水平．     

焊接热输入对镁合金与镀铜钢冷金属过渡焊接接头性能和缺陷影响

利用冷金属过渡焊(CMT)对镁合金和镀铜钢异种金属进行焊接,填充材料选择AZ31镁合金焊丝,对焊接接头的显微组织进行检测,分析焊接接头的性能和缺陷。实验结果表明:Cu元素对镁合金在钢表面的润湿铺展起到良好的促进作用,焊接热输入影响Cu元素对镁/钢表面的润湿铺展效果。焊接接头产生富铜区,易产生裂纹,降低了焊接接头强度。经过拉伸测试,在焊接热输入为212. 2 J/mm时,焊接接头强度达到最大值3. 99 k N,但在焊接热输入达到254. 6 J/mm时,焊接强度反而降低,这是由于钎焊区生成了大量的中间层脆性化合物。焊接接头组织中检测到气孔、夹渣和裂纹等焊接缺陷的存在,这与母材表面的氧化膜和焊缝内应力有关。