人造肌肉

美国麻省理工学院正在研制一种人造肌肉。如果把这种人造肌肉装入手套、军服和军靴里,士兵穿上后就会有超人的力量,举重物、越高墙都成     

仿生科技引导新生活

科幻小说作家曾预言,在21世纪,许多令人惊讶的生物技术创新将对人类的日常生活产生重大影响。修复手套澳大利亚28岁的米克不幸遭遇车祸,双手和胸部以下完全丧失知觉。手术后,他可以移动手臂,但无法握紧手中的物体。如今,米克戴上了阿伯尔法特发明的"修复手套"。从此,他的手臂就与正常人的手臂一样。能握住手中的物体了。"修复手套"是一种植入了能模仿人手生物力学的特殊致动器和传感器的装置。设计"修复手套"的目的是为了制造一种具有人工肌肉的"外衣"。这种"外衣"能帮助人体重新运动。     

美科学家研制成功“自愈”材料

美国科学家日前研制成功了迄今为止第一种具备自我修复或可称之为有“自愈”能力的新材料,可望解决复合材料出现细微裂纹而在航空航天应用场合形成安全隐患的问题、 复合材料由玻璃纤维、碳或其它材料与树脂混合而成,现在已被广泛应用于从网球拍到飞机和宇宙     

改进型减震自复位负刚度机构抗震机理数值模拟

为了进一步改善既有负刚度机构的抗震性能,开发了增设与预压弹簧并行的辅助耗能元件的改进型减震自复位负刚度机构。以负刚度机构中预压弹簧刚度和预压位移作为设计参数设计了5个足尺试件,并采用商业有限元软件ABAQUS对其在水平低周往复荷载下的抗震机理进行了数值模拟。基于模拟数据处理,对其滞回特征、水平抗侧刚度和耗能能力等性能进行了对比分析。结果显示,预压弹簧刚度不仅影响负刚度对结构弱化减震的发展进程,且影响消压后对结构强化自复位的功效,而预压弹簧预压位移设计值仅影响负刚度对结构弱化减震的发展进程;设置与预压弹簧并行的辅助耗能元件可提供耗散地震能的能力,从而进一步增强结构的减震效果。因此,新型减震自复位负刚度机构实现了减震、耗能能力与自复位功效有机统一的性能设计目标。     

科技文摘

会说话的手套最近,美国斯坦福大学的两位专家研制了一种手套,聋哑人戴上它做手语时,这种手套就能把手语变成说话声。这种手套有三部分组成:第一部分是手套本身,在每个指头的顶部装着一个微型传感器,第二部分是微型扩音器,它一般别在上衣口袋上,第三部分是微型电脑。     

网球拍击打网球时的动力特性分析

建立了网球拍上网球的非线性振动微分方程,采用Galerkin原理及L-P法求出了网球拍击打网球时非线性振动近似解.并推导出了网球的运动方程表达式.通过算例分析,讨论了网球拍击打网球时的动力特性,并分析了网球初始对其动力特性的影响.得到了一些有益的结论,对网球拍的设计及网球运动员技术水平的提高有理论指导意义.     

汽轮机基础选型及结构抗震性能

为确定某核电汽轮机的基础形式以及明确其结构的抗震性能,本文通过LS-DYNA有限元程序建立了某汽轮机整体结构的三维有限元模型,就基础选型问题以及汽轮机整体的抗震性能进行了综合分析.结果表明:目前核电设备常选用的刚性基础和弹簧基础中,弹簧基础较刚性基础有更好的抗震性能,更适合作为该汽轮机的基础;采用弹簧基础作为该汽轮机的基础结构,在8度设防烈度多遇地震水准下,该汽轮机整体结构可以满足结构抗震要求,而在8度设防烈度罕遇地震水准下,该汽轮机部分结构变形过大且内力不满足自身强度要求及抗震要求,应加强相应结构的抗震性能.     

带可更换墙脚构件剪力墙的低周反复加载试验

为研究一种新型的带可更换墙脚构件的剪力墙的抗震性能,完成一组5片试件并进行低周反复加载试验研究。从试件的试验现象、抗侧承载力、变形能力、阻尼变化等方面分析对比普通剪力墙和新型剪力墙的抗震性能上的差别,并研究轴压比和高宽比对于新型剪力墙抗震性能的影响。研究结果表明:新型剪力墙比普通剪力墙水平承载力略降低,变形能力是普通剪力墙的2倍;新型剪力墙的耗能能力在屈服点时明显比普通墙高,加载后期耗能能力取决于可更换构件本身的变形能力;新型剪力墙的轴压比越大,水平承载力越大,骨架曲线上各关键点的位移出现的越早,平均耗能能力越强。同时,高宽比大的新型剪力墙,其水平承载力较低,变形能力更好,平均耗能能力较强。     

锚栓屈服型可抬升柱脚节点抗震性能试验研究

为满足结构在震中安全且震后可修复使用的目的,设计了一种锚栓屈服型可抬升柱脚节点,该节点是一种半刚性节点,将柱脚锚栓的一部分作为节点的阻尼器,阻尼器为柱脚提供抗弯能力和可抬升能力,在地震时柱脚节点塑性变形主要集中在阻尼器上,震后通过更换阻尼器即可完成柱脚节点的修复。为此, 设计一组普通外露式柱脚节点和锚栓屈服型可抬升柱脚节点进行对比试验,并通过拟静力试验,研究它们在低周往复荷载下的滞回特性、抗弯承载力、刚度退化、耗能能力等抗震性能,同时研究柱脚节点在更换阻尼器前后的抗震性能。研究结果表明：对比普通外露式柱脚节点,锚栓屈服型可抬升柱脚具有更好的耗能能力和变形能力,试件的损伤基本集中在可更换的阻尼器上,耗能模式和损伤机制较为合理。在进行修复后,除初期转动刚度略低于修复前试件外,整体抗震性能基本可恢复至震前水平。另外,该新型柱脚的阻尼器拆卸和更换较为简便。     

考虑桥墩剪切破坏的不规则桥梁排架抗震分析模型

基于OpenSees数值分析平台的纤维梁柱、剪切弹簧和转动弹簧单元,建立了考虑桥墩剪切破坏的不规则桥梁排架抗震数值分析模型.其中纤维梁柱单元模拟桥墩、盖梁弯曲变形,剪切弹簧单元模拟桥墩剪切变形,转动弹簧单元模拟纵筋拔出变形.基于圆形截面桥墩抗震试验结果,并结合数值分析手段建立了桥墩剪切破坏时塑性铰区转角计算公式.并以此公式为基础,监测数值模型中桥墩剪切破坏,剪切破坏前桥墩以弯曲反应为主,剪切破坏后桥墩侧向强度和刚度发生显著退化.最后以3座实际不规则桥梁排架为工程背景,进行了排架横桥向地震作用下的滞回性能分析.研究表明,所建立的抗震分析模型可有效模拟由于桥墩剪切破坏造成的强度和刚度退化,为不规则桥梁结构抗震性能分析提供了依据.     

国外新产品

瑞士许佩尔公司生产了一种F110型全自动弹簧绕制机。该机为双锥型垫褥弹簧快速生产机械,平均每分钟可生产90只弹簧,一个工人可同时照看几部机器。该机生产的弹簧韧性好。微处理机和压缩空气控制调节快速,中央控制板上设有故障显示器,操作安全。郁非辑自国外《样本》     

自恢复耗能支撑框架结构滞回特性模拟分析

介绍了新型预压弹簧自恢复耗能(PS-SCED)支撑在低周反复荷载作用下的滞回特性,并对采用新型PSSCED支撑与普通支撑的单层单榀框架结构的抗震性能进行了对比分析.结果表明,PS-SCED支撑框架结构在动力荷载作用下可展现出稳定的旗形滞回曲线,具备良好的耗能能力及自恢复性能.与普通支撑框架结构相比,PSSCED支撑框架结构承载能力至少提高44%,,累积滞回耗能能力提高20%,,残余变形角减小64%,,故PS-SCED支撑可有效提高结构的整体抗震性能.     

基于形状记忆合金丝的柔性康复手套设计

针对康复手套穿戴舒适度低、整体结构复杂等问题,研究一种基于形状记忆合金丝驱动的柔性可穿戴康复手套.根据人手生物结构和运动范围分析,设计贴合人手的可穿戴康复手套,并对形状记忆合金驱动器的收缩性能进行动力学和热力学分析.搭建康复手套试验平台,进行连续被动和镜像康复训练试验,结果表明基于形状记忆合金的柔性康复手套可实现手部伸展拉伸等康复训练,验证了该康复手套设计的有效性.     

手套式的手语翻译机

美国17岁中学生帕特森最近发明了一种神奇的电子手套──手语翻译机，可把手语翻译成标准书写的英文，为所有聋哑人士创造了一个更便利的沟通方式。 据美国《纽约时报》报道，帕特森的“手语翻译”机是改造一对高尔夫球手套，在手套的指尖、手指间、掌心、手背和手腕等位置，安装了10个感应器，使用者在打美式手语的时候，会使感应器弯折并改变其电阻，这种变化会以数字讯号储存在手套背面一块有电池供应的电路板上。接着这些讯号会以声波传送到一部只有手机大小的小型计算机上，经过处理这些讯号会转化成英文字母，并在屏幕上显示出来。 帕…     

装配式钢管混凝土柱梁下栓上焊节点抗震性能试验

为了解决节点对装配式钢管混凝土结构整体抗震性能影响的问题,本文提出了一种新型装配式钢管混凝土柱梁下栓上焊节点方法,为研究其抗震性能,设计并进行了3个下栓上焊节点和1个全螺栓节点的拟静力试验.结果表明:3个下栓上焊节点主要由于梁端屈曲及钢梁翼缘延性断裂导致构件破坏,节点的滞回曲线饱满,耗能能力、刚度退化能力、承载力退化能力良好,表现出接近全螺栓节点的抗震性能.相比于JD1,梁截面尺寸增大后JD3的峰值荷载、刚度及耗能能力有了明显提高,贴板厚度增加后节点的抗震性能并无显著改变.     

新型自恢复耗能支撑框架结构抗震性能分析

提出了一种新型支撑构件——预压弹簧自恢复耗能支撑(PS-SCEDB),对其构造形式及自恢复原理进行了介绍,并对采用预压弹簧自恢复耗能支撑和普通防屈曲支撑(BRB)的20层Benchmark钢框架结构的抗震性能进行了对比分析.结果表明,在具有不同PGA的3种地震波作用下,与BRB框架结构相比,PS-SCEDB框架结构层间位移角峰值、有效值及基底剪力均减小.此外,PS-SCEDB框架结构残余变形相比原钢框架结构减小了80%,相比BRB框架结构减小了50%,且PS-SCEDB具备良好的耗能能力和自恢复性能.     

手套电话

近日,英国发明家发明的一种新型手套电话面世。这种手套的大拇指部位内置扬声器,小拇指部位有一个麦克风,手套内有电话系统。当铃声响起时,人可以用手套电话与对方通话,非常方便。     

基于表面肌电信号的绝缘手套法带电作业人员上肢肌肉疲劳分析

绝缘手套法是配网带电作业的主要作业方式,为获取穿戴绝缘手套的带电作业人员上肢肌肉的疲劳特性及其诱发的肌肉骨骼系统疾患(work-related musculoskeletal disorders,WMSDs)的风险,开展了基于表面肌电信号(surface electromyogra-phy,sEMG)的绝缘手套法带电作业人员上肢肌肉疲劳评估研究.针对配网绝缘手套法的典型作业工况,搭建了绝缘手套法带电作业上肢的sEMG试验平台,采集受试者上肢(右手)各目标肌肉在是否穿戴绝缘手套下的sEMG信号;基于时域特征参数积分肌电值(integrated electromyography,IEMG)、均方根值(root mean square,RMS)及频域特征参数平均功率频率(mean power frequency,MPF)、中位频率(median frequency,MDF)对绝缘手套的上肢肌肉疲劳特征进行评估;基于支持向量机(support vector machine,SVM)构建了带电作业人员上肢肱桡肌疲劳状态识别模型.结果表明:穿戴绝缘手套作业时各目标肌肉更容易进入疲劳状态;穿戴绝缘手套作业时,作业人员上肢部位的肱桡肌、肱二头肌、肱三头肌、三角肌的疲劳程度依次递减,与仿真计算的分析结果一致;sEMG时域特征参数IEMG、RMS对作业人员上肢肌肉疲劳的表征效果要优于频域特征参数MPF和MDF;带电作业人员上肢肱桡肌疲劳状态识别模型总体平均准确率为86.56％,能有效识别上肢肱桡肌肌肉疲劳状态.     

手套电话

正近日,英国发明家发明的一种新型手套电话面世。这种手套的大拇指部位内置扬声器,小拇指部位有一个麦克风,手套内有电话系统。当铃声响起时,人可以用手套电话与对方通话,值得一提的是,手套电话是用回收来的手机配件和电话零件制成的,十分环保。     

世界科技平台

美国科罗拉多州一名高中生发明了一只神奇的手套,可将美国手语翻译成文本并显示在袖珍屏幕上,这一发明为他赢得了第60届有“少年诺贝尔奖”之称的英特尔科学天才研究大奖。这个神奇的手套装有快速、高功率微控制器。这些控制器将手的运动转化成电脉冲,电脑软件再将脉冲翻译成文本。