蝼蛄挖掘运动与挖掘力同步采集系统

为研究蝼蛄的高效挖掘与其挖掘动作规律和挖掘力作用形式间的关系,提出一种蝼蛄挖掘运动与挖掘力的同步采集系统,可以实现对蝼蛄挖掘时的力学数据和图像数据的同步采集.其中,基于蝼蛄扩张挤压土壤的挖掘特点设计的力学测试平台可实现对蝼蛄挖掘过程中前足爪趾的扩张力的实时采集;同步触发模块可实现高速图像采集与挖掘力数据采集同时触发;基于LabVIEW设计的上位机控制软件可实现数据采集、标定及回放等功能.对实验样本的运动及力学数据采集结果显示,其前足夹角的最大值为47.4°,最大平均挖掘力为0.84,N.本系统可有效获取蝼蛄前足的运动及动力学数据,为进一步研究其挖掘作用机理提供了设备保障.     

装载机铲斗的仿生设计及有限元分析

以装载机铲斗为研究对象,在对铲斗结构进行简化的基础上,借助田鼠爪趾弯曲轮廓形状的测定结果,设计了一种仿生装载机铲斗.通过有限元分析,研究了铲斗在铲装土壤的仿真过程中对土壤的扰动情况,即土壤单元在水平方向的位移和在垂直方向的位移,结果表明所设计的仿生装载机铲斗具有一定的减阻效果,从仿生学的角度为装载机铲斗的高效节能改进设计作了有益的探索.     

三七收获机组合式挖掘铲设计与试验

为解决三七机械化收获易产生的挖掘铲前壅土问题,在不降低收获率的前提下设计了一种由三角平面铲和土壤破碎铲组成的新型组合式挖掘铲,并对该挖掘铲进行了研究.利用Design-Expert 8.0.6软件进行了回归分析与响应曲面分析,确定了该挖掘铲的结构和最优工作参数:铲面倾角20°,入土隙角12°,作业速度0.75 m·s-1.田间试验表明收获率达到98.38%,验证了回归模型的正确性,满足作业要求.通过对组合式挖掘铲与普通挖掘铲的挖掘收获效果进行对比试验,结果表明组合式挖掘铲在收获率与铲前壅土方面有着更好的性能,更加适合三七收获.     

塑膜防渗筑渠机回土机构挖掘齿的设计与分析

为了减少塑膜防渗渠道筑渠机回土机构挖掘齿的土壤阻力和粘附,对挖掘齿采用了仿生设计,分析了挖掘齿的受力,并且通过ANSYS有限元软件对挖掘齿的设计进行分析,为今后塑膜防渗筑渠机的研发提供参考依据.     

转炉托圈机械应力的实验研究与有限元分析

设计制作了转炉托圈实验装置对其在静载荷下采取倾角α为０°,３０°,５５°,９０°四种工况下,分别进行机械应力测量,并进行了有限元计算与分析。实验与分析结果对转炉托圈的设计和使用有一定的指导意义。     

鱼形仿生柔性翼结构设计及优化

以锦鲤为生物原型,开展了鱼形仿生柔性翼结构设计及优化研究。通过循环水池实验,表征出锦鲤游动姿态;基于折纸结构,建立鱼形仿生柔性翼结构模型,研究其驱动载荷和振动幅值的特性。设计正交试验,分析鱼形仿生柔性翼结构设计的主要几何参数对其性能的影响规律,并通过周期性运动对其性能进一步分析。结果表明：结构外板厚度、结构内板厚度和隔板角度对驱动载荷和振动幅值的影响依次增大。仿生柔性翼外/内板厚度、隔板角度依次为0.7mm/0.3mm、75°,其摆动姿态和实际锦鲤摆动姿态的最大偏差是8.13%。且该结构的极限屈服幅度远大于试验的最大屈服幅度,回弹性能好。     

东方蝼蛄提取物对3株人宫颈癌细胞的细胞毒性研究

采用乙醇冷浸法对东方蝼蛄的干燥品粉碎物进行提取,采用聚酰胺柱层析分离划段得到东方蝼蛄乙醇提取物的不同部位,所得部位通过四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(MTT法)对3种人宫颈癌细胞株(He La、Caski、C-33A)进行了体外肿瘤细胞毒性测试.结果表明,东方蝼蛄提取物中有1个分离样品的半数抑制浓度(IC50)接近10.0μg/mL,对3种人宫颈癌细胞株均具有明显的细胞毒性.东方蝼蛄乙醇提取物中存在抑制肿瘤细胞生长的物质,值得对其进一步深入研究.     

负斜桩顶部水平受拉响应及p-y曲线特征试验研究

为研究倾斜桩的水平受拉响应特征,在模型砂土中设置0°、10°、20°倾斜桩及桩底嵌岩20°倾斜桩,桩顶施加水平拉力,拉力方向与倾斜方向相反,测试4根模型桩的水平位移、应变片与土压力盒应变,获得桩身水平位移、弯矩、土抗力和p-y曲线特征随倾斜角和桩底约束条件的变化规律. 结果表明：1）桩顶水平受拉时,随着倾斜角的增加,负斜桩顶部水平位移逐渐增大,弯矩峰值随之增大,而土抗力峰值逐渐减小,土抗力峰值点位置逐渐降低,单桩的水平承载力随之降低,抗弯能力减小;2）随着桩底约束程度的提高,负斜桩顶部水平位移减小,桩身弯矩峰值、土抗力峰值减小,单桩水平承载力增大,抗弯能力增强;3）水平荷载作用下,本模型的负斜桩破坏模式为“转动+弯曲”,转动点位置随倾斜角的减小或桩底约束程度的提高而下降;4）0°～20°负斜主动桩p-y曲线可采用p/pub= α（y/y50） β进行拟合,倾斜角与桩底约束程度对α影响不大,倾斜角对β值变化幅度影响较小,β值变化幅度随桩底约束程度提高而降低.     

长根茎中药材挖掘铲有限元分析

应用Pro/E软件建立了长根茎中药材挖掘铲的三维实体模型,并通过ANSYS11.0软件对其进行了静态分析和模态分析,得到了挖掘铲在挖掘时的应变分布图和模态振型图,为挖掘铲的优化设计提供了参考.     

多孔介质方腔内空气热磁对流的数值模拟

数值分析了微重力环境下圆形载流线圈绕X轴倾斜时多孔介质方腔内空气热磁对流。方腔左侧垂直壁面等温加热、右侧垂直壁面等温冷却,其它壁面绝热。控制方程基本变量采用控制容积法离散,求解采用SIMPLE算法。计算过程中Ra数变化范围为10 4～10 5,线圈倾斜角xeuler的变化范围为0°～90°,磁场力数γ变化范围为0～200、Da数变化范围为5×10 -4～5×10 -3。计算结果表明随着γ数、Ra数和Da数的增加,多孔介质方腔内对流变得越来越强。线圈倾斜角xeuler从0°到90°变化时,对流结果关于xeluer=45°呈现对称关系。