离心式昆虫微力测试系统设计

基于猪笼草叶笼滑移区表面特殊结构与良好滑移功能仿生研制致灾农业昆虫捕集滑板过程中,需要测试昆虫在仿生原型及制备滑板表面的附着力、摩擦力等毫牛尺度微力。为满足毫牛尺度微力的测试需求,依据离心力原理设计研制了一种离心式昆虫微力测试系统。该系统主要包括测试平台及附属机构、调速电机及转速控制器、视频监控系统和能够实现各部件固定安装的机座等4部分。调试运行结果表明设计研制的离心式昆虫微力测试系统能够准确采集蚂蚁、甲虫、飞蛾等体型较小昆虫附着系统产生的毫牛尺度微力,精度可达0.1mN,能够满足致灾农业昆虫捕集滑板仿生研制过程中对昆虫微力准确测试的需求。     

倾斜下表面过冷池沸腾实验研究

倾斜下表面的沸腾换热可模拟球形下表面的沸腾换热 ,这对严重事故下压水反应堆压力容器的非能动保护非常重要 .对大气压力下倾斜下表面的过冷池沸腾换热进行了实验研究 .对不同倾斜角度通过实验进行了观察和测量 .结果表明 ,倾斜角对换热系数的影响仅在小倾斜角时较大 .给出了不同倾斜角下换热系数和热流密度的拟合关系式 .这些关系式可用于压水堆堆芯熔化时压力容器非能动保护研究     

农业机械领域的工程仿生研究概况与应用前景

工程仿生研究在农业机械领域有着较为广泛的应用,基于昆虫脱附减阻规律与食虫植物捕食现象的研究逐步形成应用于农业生产领域的工程仿生技术。本文从仿生农业机械脱附减阻及致灾农业昆虫滑移捕集滑板仿生制备的研究现状入手,主要分析了典型动植物非光滑表面形态结构对生理功能特性的表现规律与机理,阐述了工程仿生学在农业耕种机械及虫害机械化捕集防治领域的应用研究概况,并分析了工程仿生领域潜在的研究方向与发展前景。     

工程仿生领域猪笼草叶笼研究现状及发展趋势

猪笼草叶笼能够捕集昆虫并将其消化成生长所需的营养元素,依据宏/微观形貌结构差异可划分为盖子、口缘、滑移区与消化区等区域。口缘密布楔形盲孔的辐射状沟脊结构可使液膜产生定向移动,滑移区形貌结构呈现抑制昆虫附着、低黏附超疏水等特性,受到学者普遍关注并逐步成为研究热点。从口缘与滑移区在工程仿生领域的研究现状入手,介绍其形貌结构特征与功能特性,重点关注以其为仿生原型制备液膜定向传输、昆虫滑移捕集、超疏水等功能表面的研究进展,并对未来需要关注的研究内容进行分析,从而进一步加深人们对叶笼形貌结构与功能特性的认识,为功能表面仿生研制提供新思路。     

关于流体流动的边界滑移

提出了应力控制边界滑移模型并预报了平行板间的流体界面滑移以及球和平面间有法向挤压运动时的界面滑移问题, 数值解与试验数据吻合. 该模型假设在固液界面上存在一个极限剪切应力, 当界面应力在此极限应力之下时, 没有界面滑移; 当界面应力达到此应力时, 发生了滑移. 研究发现, 当两个界面滑移性质相同的表面发生挤压运动时, 界面滑移使得流体动压效应明显减小, 流体承载力最后达到饱和状态. 滑移解与无滑移经典理论解相比最大相差两个数量级以上. 当两个界面滑移性质不同的异性表面发生挤压运动时, 界面滑移的影响比较奇异, 此时界面滑移主要由界面极限剪应力较小的表面控制, 但流体动压效应减小较慢, 即使当某一个界面的极限剪应力为零时仍然有可观的流体动压承载力.     

中空玻璃板单向冷弯力学行为试验及数值研究

冷弯成型法是一种新的具有良好应用前景的曲面玻璃幕墙建造方法,为研究中空玻璃板冷弯后的力学响应,对中空玻璃板进行单向冷弯试验研究,考虑了不同冷弯曲率、玻璃厚度及空腔厚度对中空玻璃板的主应力分布、主应力变化以及层间相对滑移的影响,在试验的基础上对冷弯中空玻璃板进行了有限元数值模拟。研究结果表明,中空玻璃板冷弯时在各玻璃面上产生的主应力分布不均匀,最大主应力发生于外凸面长边中点,该表面最可能产生破坏应力,间隔条的约束作用使内表面的主应力极值点位置发生偏移;冷弯曲率对玻璃冷弯主应力和层间位移的影响最显著,而空腔厚度以及玻璃厚度的影响较小;所采用的有限元建模方法和材料参数能较好地模拟试验结果,数值稍偏保守。研究成果可为曲面中空玻璃幕墙冷弯成形法的设计和施工提供参考。     

6种蝗虫消化道的超微结构与食性相关性研究

运用生理解剖和电镜扫描技术,对隶属于3个科的6种蝗虫消化道的外部形态,前胃和贲门的内壁结构进行了研究.结果表明:消化道形态结构在科间存在差异,尤其体现在前胃和贲门内壁的超微结构上;6种蝗虫中,隶属于斑翅蝗科的黄胫小车蝗,其前胃和贲门都较其他种类更为发达,这与其是典型的多食性蝗虫相呼应;主要以菊科蒿属植物为食的斑腿蝗的短星翅蝗,在前胃内壁齿的着生方式、贲门内壁齿的尖端角度等方面均不同于其他5种以禾本科植物为食的蝗虫.虽然消化道形态结构在科间存在差异,但食性相似的隶属于不同科的蝗虫间消化道的结构是存在相似性的.由此可见,消化道形态结构的差异性与食性之间存在紧密联系,二者协同适应.     

脉动热管倾角与外场热负荷耦合传热特性实验研究

热负荷与倾斜角是影响脉动热管传热性能的重要因素.在热负荷与倾斜角度相耦合的工况下对脉动热的传热性能进行分析.实验采用热电偶测温的方法,得到脉动热管在热负荷与倾斜角相耦合工况下的温度分布规律.实验表明:在相同功率下,倾斜角度为0°时脉动热管工作效率最高,倾斜角度为180°时脉动热管工作效率最低.当倾斜角度不变时,随着热负...     

蝗总科雌性下生殖板的比较研究及分类价值(I:形态学研究)

对蝗总科８科５８属１０３种蝗虫的雌性下生殖板进行了比较形态学研究．结果表明,雌性下生殖板的各部分可以作为种间、属间和科间的分类特征．从雌性下生殖板的形态来看,癞蝗科同其它科的差异比较大,瘤锥蝗科和锥头蝗科的雌性下生殖板同其它科有明显的区别．斑腿蝗科的稻蝗属、伪稻蝗属、拟凹背蝗属、卵翅蝗属的雌性下生殖板相似,剑角蝗科的卡蝗属也和此类似．网翅蝗科、斑翅蝗科和槌角蝗科的雌性下生殖板部分和斑腿蝗科的种类相似,但各有其独立的特征     

倾斜平板通道自然对流的抽吸流率与换热

本文给出了空气在倾斜平板通道中自然对流抽吸流率和换热的实验结果。试验表明,由于变物性的影响,抽吸流率随△T的变化,先是随△T增大而增加,当△T超过一定值后,抽吸流率趋于定值不再变化。实验发现,在通道倾斜角较小时(θ≤30°),倾斜通道自然对流换热强度对通道的倾斜角度并不敏感,但是随着通道倾斜角度的进一步增大,努谢尔特数明显减小。拟合了适于不同倾斜角、不同瑞利数及b/L下的准则关系式,对设计计算有一定价值。     

Investigation of the sliding friction behaviors of locust on slippery plates

The slippery trapping plate in swarm locust control is a method of realizing resource utilization of locust and avoiding pesticide residues in the entironment. Some slippery plates with different material composition or surface characteristic were investigated through the sliding tests of locust on slippery plates, and sliding rubbing behaviors of locusts on the plate were observed by means of CCD video monitoring system. Poor sliding character of silicate glass to locust was verified, which is in accordance with the adhesive effect generated by secretion of locust feet pads on the smooth surface. And also, PVC plastic plate presents a poor sliding character to locusts, because the soft surface of PVC can permit claws of locust feet to engender mechanical interlock on the surface. The zinc plate shows a considerable slippery ratio for locusts because of the appropriate surface characteristic and material property. Photoelectric stimulation for resting locust can promote the movement of locust. Accordingly, the contact form of locust feet and abdomen on slippery plates is changed and contact area is reduced severely, so the sliding effect of locust on slippery plates is strengthened effectively. These results supply a suitable theoretical foundation for manufacturing locust slippery trapping plates and trapping units, and indicate the important role of photoelectric stimulating factors in biotribology.     

Role of locust <Emphasis Type="Italic">Locusta migratoria manilensis</Emphasis> claws and pads in attaching to substrates

The present study attempts to investigate the role of rigid claws and smooth adhesive pads in the locust Locusta migratoria manilensis,when attaching to various substrates.We measured the attachment forces on sandpaper and silicate glass plate of locusts with intact attachment system,and those with either the pretarsal claws or the tarsal pads having been entirely destroyed,to explore the role of pads and claws when a locust is walking on various substrates.To obtain information about morphological characteristics and material properties of the claws,we examined the intact and fractured claws by scanning electron microscopy,and tested the fractural force in a fracture experiment.We proposed a mechanical model for locust climbing on a slanting surface to analyze the conduction and final result of the attachment forces generated by the attachment organs on the fore-,mid-and hindlegs.Attachment forces generated by locusts with destroyed pads were similar to those generated by locusts with intact attachment system on both substrates,which presumably indicated that the claws have a significantly important role when attaching to various substrates.The result of the fracture experiment demonstrated that the claws are made of relatively stiff material,and their shear strength ranged between 39-45 MPa.Mechanical analysis of locust climbing on slanting surface showed that the force generated by the hindlegs suspended the whole body of locust up from the surface and pushed the body forward,while the midlegs steadily suspended the centre of gravity and the forelegs pulled the suspended body forward.The results obtained contribute to the further interpretation of the interaction mechanisms between insect attachment system and substrates,and supply information for designing and manufacturing slippery plates for trapping plague locusts.     

斜盘式轴向柱塞泵磨损与润滑分析

摩擦与润滑直接影响着斜盘式柱塞泵的使用寿命,为延长其正常运行时间应尽量降低运行中存在的磨损.根据斜盘式柱塞泵的工作原理,其磨损主要存在于柱塞和缸体孔、滑靴与斜盘、缸体和配流盘三对摩擦副中,它们是影响柱塞泵工作性能和寿命的重要因素.着重分析了摩擦副之间磨损状况的影响因素,提出了几点相应的改进措施.     

锚贴钢板加固钢筋混凝土梁受剪性能的试验研究

锚贴钢板加固法,是在混凝土构件外部用专用铆钉将钢板铆接于构件表面,以提高其承载力的一种新型补强加固方法.通过对2根用该工艺加固的钢筋混凝土梁和1根对比梁进行了抗剪性能的实验研究.试验结果表明,利用这种方法进行加固的梁,其抗剪承载力得到显著提高,同时对斜裂缝的发展有很好的抑制作用.     

爆炸焊接中射流形成的临界条件和复板允许的不平程度

通过分析爆炸焊接过程中复板、基板的运动参数，以复板的倾斜角α为变量，推导了爆炸焊接时射流形成的上临界条件和下临界条件，并以此为依据讨论了实际爆炸焊接工程中复板允许的不平程度。     

运动对颜色信息整合的影响源于眼动

运用斜向运动及变速率运动实验模式,考察了运动对颜色信息整合的影响.实验发现:原先在眼动跟踪斜向运动刺激物和固视匀速运动刺激物时,都能发生的颜色信息整合现象,在分别变为固视斜向运动和变速运动刺激物时均不再发生.这表明,颜色整合起源于高级视觉皮层的流行观念是错误的.     

双斜盘同步旋转内功率分流无级变速器动不平衡分析

针对双斜盘同步旋转内功率分流无级变速器的动不平衡问题,分析了斜盘组合的动不平衡原因和平衡方法,使用IBM-II智能化多功能动平衡测试仪,测量了双斜盘同步旋转内功率分流无级变速器的斜盘、压盘、配流盘、配重体等组合体的动平衡,并与理论分析的结果进行比较,根据测量结果进行修正,使重心与旋转中心吻合而达到平衡。为这种变速器的动平衡补偿提供一种实验方法。     

薄层橡胶沥青复合式路面层间高温滑移特性

为研究高温条件下不同水泥面板界面处理及黏结剂组合方式对复合式路面滑移特性的影响,采用酸洗、抛丸、刻槽等不同层间处理措施和橡胶沥青和AF-I溶剂型两种黏结材料的复合试件板进行双侧无约束汉堡车辙试验,评价复合式路面层间高温滑移特性。结果表明:层间处理措施对层间高温滑移特性影响明显,当界面具有较好的构造深度时,整体抗变形能力明显提高。采用构造深度相对较高、纹理更密的十字刻槽以及刻槽间距较小的密刻槽效果较好,对防止层间高温滑移特性病害较为有效。相对于层间黏结使用橡胶沥青作为黏结剂的试件,使用AF-I溶剂型黏结剂的试件抵抗层间高温滑移特性效果更好。双侧无约束复合板式试件滑移特性试验中,随着构造深度的增大,滑移变形率整体呈现下降趋势,即抵抗滑移变形能力呈增大趋势。采取适当措施改善层间接触条件,对提高复合式路面层间高温滑移特性具有重要意义。     

活性材料杆芯结构杆条杀伤增强效应

采用数值模拟和实验相结合的方法,研究了靶板厚度对活性材料杆芯结构杆条毁伤增强效应的影响. 数值模拟结果表明,在活性材料杆芯结构杆条贯穿靶板条件下,靶板越厚,毁伤增强越显著;活性材料杆芯结构杆条碰撞装甲靶板,活性材料激活率和毁伤增强效应显著优于碰撞铝合金靶板. 相同条件下实验结果与数值模拟结果吻合较好.     

海州露天矿气象因素滑坡灾害成因分析及预报

为了揭示降水对露天矿滑坡的影响规律,在对滑坡调查和分析的基础上,通过对海州露天矿近50年的滑坡灾害资料和实况气象降水资料进行对比分析,得出了因气象因素导致滑坡灾害的触发机制,利用多元回归分析方法建立了临界滑坡预报模型.采用该模型进行滑坡时间预报,结果理想,说明该模型具有一定的合理性、实用性.