紧耦合式物理人机系统的交互研究综述

紧耦合式物理人机系统用于人体运动功能增强与重建,已广泛应用于助老助残、康复医疗和国防军事等领域.重点对紧耦合式物理人机系统的交互研究展开综述.通过功能划分,将系统分为功能替代型、功能康复型和功能增强型三个方面,并且详细介绍了每类系统的研究情况.接着从植入式传感和外置式传感两个方面阐述了人机交互接口的现状.然后分析了紧耦合式物理人机系统交互的意图识别算法.最后对未来发展进行展望和总结.     

主回路滞流分支管振动超标的原因分析与设计优化

在某核电厂热态功能试验中，巡视发现主回路的某滞流分支管振动超标。根据实测振动随温度变化的趋势、管道固有声模态分析和模态分析等，推测管道内流体的声振动激励引发管道共振。根据滞流管三通处流体的漩涡脱落频率计算和声振动频率计算，推测漩涡脱落与滞流管内流体的固有声振动频率锁定，引发声振动激励放大。综合分析计算和实测结果，确定滞流管振动超标的原因为流声固耦合振动。对管道支架进行了优化，以错开声固耦合共振频率，在三通处倒圆角削弱漩涡脱落，以降低流声耦合的声振动幅值。优化后的分支管振动会明显降低，以保证承压边界的安全。     

基于真实组分花岗岩流固耦合数值模拟

花岗岩由多种组分构成,其组分间强度差异会造成其破裂形式及力学性质与组分单一岩石有显著不同。本文基于花岗岩真实组分数值计算模型,运用ABAQUS进行三轴压缩花岗岩流固耦合试验模拟,主要从破坏特征及渗流特征方面研究花岗岩在不同围压及渗透压条件下的力学行为,得出花岗岩强度较弱组分对塑性区发展具有诱导作用。围压提高,岩石强度有所提高,渗透压提高岩石强度有所降低。花岗岩在未产生裂隙时渗透率很低,当有裂隙产生,渗流速度会有量级提高。     

多场耦合下微波碳热氯化回收铟的动态仿真

以实验室微波反应器为研究对象,基于有限元软件COMSOL Multiphysics,采用多场耦合方法对微波强化碳热氯化回收In Cl3的反应过程进行了动态仿真,并分析了其影响因素。结合微波加热过程、计算流体力学和物质传输过程,建立了由射频、传热、传质和流场4个物理场耦合的数学物理模型。通过考察腔室内的电场强度,得到微波加热过程的热源项与样品体的温度分布。结果表明,本研究模型能够准确描述微波输入功率、HCl通入浓度等多因素对铟化物回收过程的影响,为微波碳热氯化提铟过程的分析提供新的方法与依据。     

矿用钻机机电液耦合的动力学仿真分析

基于Simulink软件建立全液压钻机机电液耦合动力学仿真模型,以负载敏感比例换向阀电流及负载大小为输出,对主轴的输出转速的相应曲线进行仿真分析,得出该钻机在无负载和50 N·m负载情况下主轴的输出转速,为指导钻机的实际应用提供理论支撑。     

含橡胶连杆的曲柄滑块机构非线性动力学研究

针对橡胶材料构件对机构动力学影响问题,利用有限元方法构建了含橡胶连杆的刚柔耦合曲柄滑块机构动力学模型。对曲柄滑块机构中橡胶材料构件的柔性、曲柄转速、曲柄和橡胶连杆轴承外径尺寸等方面进行了研究,对不同条件下曲柄滑块机构中滑块的位移、速度和加速度等变化规律进行了归纳,通过相图观察法、计算最大Lyapunov指数法和功率谱法讨论了刚柔耦合系统的运动稳定性。研究结果表明:曲柄滑块机构中,橡胶材料柔性和曲柄转速变化对滑块的位移、速度影响较小,对滑块的加速度影响较大;在连杆有效长度不变的条件下,曲柄和橡胶连杆轴承外径尺寸变化对滑块的位移、速度影响较小,对滑块的加速度影响较大;考虑橡胶材料构件柔性时滑块运动是混沌的,曲柄转速和橡胶连杆轴承外径尺寸变化对系统运动的稳定性会产生一定的影响。     

跳车冲击过程中的桥梁动态位移响应分析

以1/4简构车辆和含阻尼简支梁桥为对象,建立可描述跳车冲击过程的车桥耦合振动分析模型。采用Newmark-β积分法获得车桥耦合系统振动响应的数值解。在不同高度、不同跳车位置以及不同车速等工况下,重点讨论跳车冲击过程中桥梁竖向动态位移响应的表现特征。数值分析表明:在文中考虑的跳车冲击工况下,桥梁竖向动态位移存在显著差异;不同跳车高度对动态位移峰值影响很小;不同跳车位置时的竖向动态位移表现各有不同,靠近跨中处,在桥梁前半跨发生跳车冲击对桥梁竖向动态位移值的影响明显大于后半跨,远离跨中处,桥梁前半跨动态位移值与后半跨相近,且最大竖向动态位移表现出滞后特征;不同车速对桥梁竖向位移值影响不同。     

不同骨料体积率的轻混凝土损伤-断裂分析

利用三点弯曲梁试验,对不同骨料体积率的轻骨料混凝土进行了断裂试验研究;同时,将混凝土损伤模块和随机骨料投放模块植入基于耦合判据(Coupled Criterion)的有限断裂模型中,首次应用于轻骨料混凝土断裂的数值模拟中。结果表明:该模型能够有效的模拟荷载-位移曲线的全过程,并且同时描述材料的损伤和断裂,同时预测裂纹的萌生与传播;通过能量分析,得出损伤能与断裂能随轻骨料体积率变化的规律。     

一种多向柔性的预制棒机械手研制及应用

在光纤制造行业中,预制棒是一种材料为类似玻璃的棒体,长度约2m~4m不等,单只预制棒的成本价格十分昂贵,搬运不良会出现易损、易碎等报废现象。本文结合预制棒制作的实际工艺及棒体特点,研制出一种具有九方向柔性夹持预制棒的机械手,可垂直状态搬运预制棒,性能稳定可靠,并已投入实际应用中。     

基于EDEM和Fluent的废电路板颗粒气流静电分选仿真研究

为了提高废电路板破碎料的分选效率,选用铜颗粒和玻璃颗粒作为研究对象,利用静电气流复合分选技术在EDEM和Fluent耦合仿真下寻求最佳的分选参数。并在Fluent中添加风,对风速进行优化。结果表明:施加在两极板上的库仑力在±1.7×10~5nC之间时,粒径为3mm的颗粒综合分选效率最优,在此基础上,当风速达到35m/s时,综合分选效率都优于静电分选效率。