类壁虎仿生机器人机械控制及实验

为探究爬壁虎的仿生功能及其可行性，通过分析计算、程序开发、建模仿真和实验验证等，研制了一种可智能操控的仿生机械壁虎。将连杆、舵机、轮组等应用于壁虎腿足关节构造模拟和功能拓展，在ADAMS/View环境下对其运动步态进行轨迹仿真。利用真空泵、软管、电磁阀及吸盘等搭建气动回路，通过负压通断模拟壁虎在墙面上的吸附停留与攀爬。在步态分析、控制程序编译和Arduino软硬件开发基础上，将远程蓝牙操控、超声波避障、Wifi无线图传等智能元素进行有机融合，实现了仿生机械壁虎的“机、电、气、智”多维度一体化设计。实验测试结果表明，仿生机体性能稳定、反应机敏，具有良好的智能操控特性和实用功能。为仿生机械壁虎的科学研究与实践应用提供了有力参考。     

仿生楔形阵列制备方法与方向性黏附特性研究

针对一次性蜡模或光刻工艺制备方向性黏附阵列效率低且工艺复杂的问题,提出了基于微纳3D打印技术的楔形微结构阵列高效制备工艺,制备的仿生楔形阵列材料具有良好的黏附性能和方向性黏附特性。首先,仿生设计了具有方向性特性的楔形阵列黏附结构。然后,利用微纳3D打印技术加工了相应的微结构阵列模具,发展了仿生黏附材料制备工艺,分析了楔形结构的轮廓精度。最后,搭建了实验测试平台,研究了剪切方向、剪切距离、预压力、脱附速度等因素对黏附性能的影响规律。结果表明,仿生楔形阵列黏附材料具有显著的方向性黏附特性,验证了微纳3D技术用于制备仿生方向性干黏附材料的可行性。     

石材切割机床用真空吸盘设计及其有限元分析

针对在石材切割机床方面还缺乏高效、可靠的真空吸盘设计这一问题,结合石材板几何特征与受力情况,设计了大面积、单腔真空吸盘,研究并确定了与之相匹配的真空系统回路。在此基础上,采用有限元模拟技术,对真空吸盘吸附的物理作用过程进行了分析,并在真空吸盘出口直径、出口位置、密封条厚度等方面开展了优化研究。结果表明,当真空吸盘的出口直径变大时,压降减小,真空吸盘与石材接触处的真空负压明显减小,因此,增大真空吸盘出口直径可以有效减少压降;改变真空吸盘的出口位置对真空吸盘腔体内的压力和抽气速度影响不大,出口位置对真空吸盘内压力和气体流速的影响可忽略不计;减小真空吸盘密封条高度使真空吸盘腔体内的真空负压变小,其真空效果下降。     

爬壁机器人研究现状及发展趋势

爬壁机器人是指能够依附在物体的表面进行多自由度移动并完成作业的机电系统，特别适用于执行特殊任务，因而具有良好的应用前景和广泛的市场需求。根据黏附机理的不同，爬壁机器人可分为负压吸附、静电黏附、仿壁虎干黏附、仿生湿黏附等类型。从黏附机理、应用范围以及黏附特点三个方面概述了爬壁机器人领域的国内外研究现状，为统一分析比较不同种类爬壁机器人的负载性能，提出基于比黏附能密度的机器人整体黏附性能分析方法，并为解决其大负载和小体积之间的矛盾提出新的材料和结构设计思路，分析微型爬壁机器人在航空发动机故障检测领域的应用前景，总结出其在材料智能化、驱动新型化、体积小型化和黏附机理协同化等方向的发展趋势。     

煤液化调节阀湍流特性及稳定性研究

针对湍流流动对煤液化调节阀内部流场稳定性影响,基于粒子图像测速技术(Particle Image Velocimetry, PIV)和能量梯度理论对煤液化调节阀的脉动流场信息进行测量和表征。采用数值模拟和实验相结合的方法,探究了1.2,1.4,1.6,1.8 MPa 4种进口压力条件下(出口压力固定为1 MPa、开度固定为60%)脉动速度均方根、湍流动能等湍流特性参数的变化规律,并结合能量梯度理论对调节阀内流动稳定性展开分析。结果表明,脉动速度均方根的分布与湍流动能的分布具有相似性,高速主流区域位于阀芯头部低速流体的交界处,脉动速度均方根及湍动能值随流速增大而升高,并在轴向位置x为29.73 mm处达到峰值;高速主流与周围低速流体自身剪切产生的速度梯度是造成流场失稳的主要因素;整个流场最不稳定的位置分布在节流口下方阀芯和阀座壁面位置以及高速主流核心区外的剪切层内,进一步揭示了煤液化调节阀失稳机理。     

不同泄漏情况下真空吸盘内部流场仿真分析

真空吸盘内部真空度对其整个真空系统的可靠工作至关重要。为了研究真空吸盘泄漏情况对真空度的影响,应用计算流体力学(CFD)技术,实现了对存在泄漏时吸盘流场的仿真分析。仿真采用非结构网格对吸盘计算域进行网格划分,运用k-ε标准双方程作为湍流计算模型。通过对仿真结果的分析,找到了直接将吸盘泄漏面积与其内部真空度联系起来的方法,得到了两者之间的关系曲线。根据工作表面情况可以直接判断出内部真空度的预估值,从而确定真空吸盘是否能安全工作。     

大壁虎斜面运动力学、脚趾外翻脱附力学及其仿生研究

<正>运动是动物的基本特征,许多动物具有超群的运动能力,这种能力源自于动物对运动反力的精细感知和对运动行为的精确调控。对壁虎在倾斜面的攀爬运动力学模式和黏/脱附力学规律的研究,具有重要的工程意义,可为仿生黏附机构(机器人)的机构设计、步态规划、力反馈控制、黏附系统设计等提供仿生启示;也具有重要的科学意义,完善匍匐运动动物运动力学的知识。本论文从3维运动反力测试设备的研制开始,测试壁虎在不同倾斜度表面运动的反力及行为,系统地研究壁虎是如     

壁虎脚掌刚毛接触力学性能试验研究

利用摩擦磨损试验机综合试验台,通过模拟壁虎实际在墙壁上爬行过程来研究分析壁虎脚掌刚毛接触力学,并对试验前后的离体壁虎刚毛进行微观分析。实验得出:同样的预负载下,对于不同的接触面,顺刚毛方向的切向力都远远大于逆刚毛方向的切向力,证明壁虎在实际运动中,通过在顺着刚毛方向上与接触面黏附,在逆刚毛方向上与接触面脱附;材料本身的性质或材料的粗糙度对壁虎刚毛切向力有影响。     

基于SMA驱动的仿生无源负压吸盘研究

针对负压吸盘在爬壁机器人吸附装置应用中存在的不足,提出了一种单程形状记忆合金（SMA）弹簧驱动器驱动的仿生多腔无源负压吸盘．解决了现有负压吸盘吸附装置不易微小型化、功重比低的缺点。该吸盘基于仿生学原理,采用当前发展迅猛的仿生智能材料——形状记忆合金,并基于拓扑机构学原理进行多腔体智能吸附机构结构设计,为爬壁机器人的壁面吸附机构设计提供一种方法。     

于小孔节流空气静压止推轴承流场特性研究

小孔节流空气静压轴承一般都采用数值方法进行分析,数值方法求解过程中一般采用简化的N S方程求解,不能真实反映节流孔出口流场的真实特性。研究小孔节流形式的空气静压止推轴承的流场特性,建立小孔节流空气静压轴承模型,应用流体分析软件求解完整N S方程,并加入湍流模型求解,使计算结果更加准确。计算结果表明,气体流出节流孔后压力骤降且可能出现负压,压力骤降的值和气膜间隙成正比;在节流孔出口附近,气膜上下边界的空气流速小于气膜中间的流速,而且气体易与气膜上边界产生速度分离。     

一种高温超高压条件下的三腔压力分隔装置设计

针对高温超高压条件下三腔压力在一个容器内难建立、难传递等问题,设计了一套三腔压力分隔装置。该装置结构简单实用,不仅能稳定建立三腔压力、模拟地层结构环境,且可实现围压和孔隙压力间的有效传递。     

2012年ASME PVP会议简介

美国机械工程师协会(ASME)压力容器与管道(PVP)会议是压力容器与管道领域内的国际性会议。2012年ASME PVP会议以"全球压力容器与管道技术的新视野"为主题,在加拿大多伦多市成功举行。此次会议包含:规范与标准、计算机应用技术与螺栓法兰接头、设计与分析、流固耦合、高压技术、材料与制造、操作应用与零部件、地震工程、ASME无损检测分会和学生论文竞赛10个主题。主要介绍2012年ASME PVP会议的10个主题及下属分议题,中国、美国、日本、英国、加拿大、韩国等主要国家的论文发表情况,以及近年来压力容器和管道的发展趋势。     

2013年 ASME PVP 会议简介

美国机械工程师协会（ ASME）压力容器与管道会议（ PVP）是压力容器与管道领域国际顶级会议。主要介绍在法国巴黎举行的2013年PVP会议的各主题和分议题;对比了2011～2013年日本、美国和中国等主要国家在PVP会议上论文收录情况;分析了压力容器和管道领域的几个热点问题。     

2014年 ASME PVP 会议简介

美国机械工程师协会（ ASME）压力容器与管道（ PVP）会议是压力容器与管道领域国际顶级会议。主要介绍2014年PVP会议的主题和分议题;对比了2011～2014年日本、美国和中国等主要国家在PVP会议上论文收录情况;分析了压力容器和管道领域的几个热点问题。     

浅析GB150．1—2011附录B《超压泄放装置》

对GB150附录B前后两个版本（1998版和2011版）从超压限度、动作压力、泄放面积计算三个方面进行了比较分析。通过对附录B压力容器超压限度相关规定的分析,根据超压原因及所设置的超压泄放装置的不同归纳出了8种超压事故工况,并给出了各工况下超压泄放装置动作压力及泄放面积确定原则,为设计人员选择超压泄放装置提供依据。     

高精度大气压力指示仪

设计了一种质量轻、功耗低的适合于飞行器飞行参数测量的高精度大气压力指示仪.基于压阻效应原理,采用OEM硅压阻式传感器为基本器件,结合高速数字处理和补偿技术,研制了一种总质量不超过1 kg,总压、静压、动压精度都达到0.05％的飞行参数指示仪,其操作简单、界面友好,还具有差压保护、用户参数修正等功能.     

综述压降对液压系统的影响（下）

一个液压系统在某处都会或多或少的产生一定的压降,但压降在某处是必须的,在某处是不必要的.很多液压系统故障的根本原因就是由压降没有合理解决引发的.通过该文的分析,提出合理的运用（压降必须处）、控制压降（压降不必要处）的方法,使液压系统设计更合理,减少液压系统故障率,提升液压系统有效效率.     

温度传感器测量制冷系统蒸发与冷凝压力的新方法

在制冷、空调系统自动控制中，通常以蒸发和冷凝压力作为被控对象，故压力传感器被广泛采用。为降低传感器成本，在小型房间空调器系统中采用冷凝器和蒸发器两相区的温度来反映系统的冷凝、蒸发压力；对于较大容量的多室内机直接影响胀式空调系统（VRV空调系统），如今一般采用两个压力传感器来分别检测压缩机的吸、排气压力。这里利用制冷循环特性提出了一种用2只温度传感器来代替两个压力传感器检测压缩机吸、排气压力的“压缩机吸、排气压力检测回路”，实验结果表明，该回路在压缩机吸气过热度为2－15℃范围内，其动、静态特性均能较好地检测压缩机吸、排气压力条件下的饱和温度，可代替两只压力传感器应用于较大容量的制冷系统。     

带压堵漏方法在煤电厂的应用

分析了煤电厂承压部件泄漏的常见原因,同时阐述了带压堵漏的基本原理、常用的带压堵漏方法,并对带压堵漏在煤电厂的应用状况进行了介绍.     

机油泵限压阀阀芯对流量稳定性的影响

车用发动机润滑系统中,机油泵开启压力稳定性差对液压系统压力波动与液压元件安全可靠性与使用寿命有重大影响.通过机油泵试验台的测试实例论证了机油泵球型限压阀芯与锥形限压阀对开启压力波动特性进行的测试和影响分析.研究结果表明:采用球阀芯限压阀的开启压力始终在1.5 MPa附近微幅波动,而采用锥阀的开启压力则波动较大,即采用锥阀芯限压阀开启压力均值为1.1725 MPa,偏差为0.0823,而采用球阀芯开启压力均值为1.515 MPa,偏差为2.4545×10-4,从偏差数据可以得出锥阀芯限压阀数据严重分散,而球阀芯开启压力则在均值附近微幅变化.