基于CT图像的人体下肢骨骼三维实体模型重建

为探索生物骨骼系统三维CAD实体模型的高效快速重建方法,以人体下肢骨骼系统为研究对象,综合运用三种建模思路建立了基于解剖学的精细三维实体模型。该模型表面光滑,曲线流畅,满足后续有限元分析要求。对三种建模方法进行比较分析表明,采用Solid-works、Rhinoceros重建的骨骼具有简单控制线,整体较佳,Geomagic环境下的建模效率较高,且对于具有复杂曲面特征的骨骼或组织快速重建更有效。     

HT200激光熔凝单元体组织性能研究

为了提高灰铸铁制动毂的耐磨性能和抗热疲劳性能,采用激光熔凝技术使材料基体与激光单元体结合,形成非光滑表面。激光加工非光滑表面技术与铸铁材料结合应用于制动毂,对其耐磨性能和抗热疲劳能力进行对比,结果显示:非光滑单元体在耐磨性和抗热疲劳性能方面明显优于未处理的灰铸铁。     

滑动表面仿生微结构的摩擦学效应

主要阐述在3种不同摩擦条件下(干摩擦、油润滑、水润滑),仿生表面微结构的形状、尺寸和分布密度对滑动表面摩擦学效应的影响.在干摩擦条件下,滑动表面仿生微结构能够将磨屑存储起来,排除了磨屑在滑动表面上的聚集,改善了摩擦学性能.而在油和水润滑条件下,仿生微结构能产生液体动压润滑薄膜和微型动压润滑室,导致承载能力增强和摩擦因数降低.因此,仿生表面微结构能显著地降低摩擦因数,提高滑动表面抗磨损的能力.     

灰铸铁激光熔覆纳米Al2O3的组织研究

激光熔覆试验对灰铸铁进行表面改性,纳米Al2O3与铁粉混合作为灰铸铁的表面改性材料,对激光熔覆的凝固过程进行了分析,运用金相显微镜和扫描电镜观察灰铸铁的表面改性层组织,观察得到改性层分为熔覆区、结合区与基体区。并对不同区域组织形态的形成因素分别进行了研究。     

典型植物非光滑疏水表面的理想模型

通过对植物非光滑表面疏水特性的分析,把疏水表面分为4类:超亲水表面、中等亲水表面、中等疏水表面、超疏水表面。从能量平衡的角度论证了超亲水表面、超疏水表面能量传递符合Cassie模型,中等亲水表面、中等疏水表面能量传递符合W enzel模型,并从许多的植物疏水表面中筛选出4种典型的几何非光滑表面原型,分别构建了凸包型、凹坑型、圆锥型、柱型的理想疏水表面的数学模型,这将为工程仿生脱附的疏水表面设计与制造提供理论依据。     

蚯蚓体表电位的测定及其与运动的关系

本文用几种方法测定了蚯蚓静息和运动状态中体表不同部位的电位。结果表明,静息时体表电位为零;运动中头部、体中部和尾部的单环间体表电位变化分别为21±11,11±6.6和11±4.0毫伏(X±SD)。体表电位的幅度、时程、波形和频率与蚯蚓的运动状态密切相关。     

模型矿车冻粘试验研究

试验研究了在冻粘情况下影响模型矿车粘煤量的 4个主要因素———含水量、温度、冷冻时间、循环次数。粘湿煤的含水量及温度是产生冻粘现象的必要条件 ,冷冻时间与矿车清理前连续装卸的次数对湿煤的冻粘量有重要的影响。本文认为湿煤与矿车内壁表面的冻粘力主要是金属表面与煤颗粒表面的化学吸附作用力和煤与触煤部件之间冰分子之间的作用力     

土壤与非光滑表面减粘降阻界面动力学模型

根据土壤车辆系统力学的理论，对具有普遍意义的波纹非光滑形态建立了波纹形仿生推土板切削粘性土壤时的切削阻力力学模型，并进行了实验验证，计算值与实测值吻合很好，同时进行了非光滑表面减粘降阻机理分析。     

基于CATIA的轴流风机叶片仿生参数化建模

为解决轴流风机仿生叶片三维造型不能直接应用提取的鸟翅膀翼型问题,通过对风机叶片的几何分析,推导出叶片二维平面叶型坐标到三维空间坐标的转换关系。运用EXCEL对叶型截面各离散点进行处理得到相应的空间坐标;基于CATIA的自由曲面造型功能生成叶片曲面,再转化成实体叶片;采用FLUENT对所设计的轴流风机模型进行仿真分析,计算结果与设计要求比较吻合。     

基于典型鸟类翅膀特征的小型轴流风机叶片仿生设计与试验

基于提取的雀鹰、长耳鸮翅膀的表面特征对小型轴流风机的叶片进行仿生优化,以求提高风机的气动性能。设计出8种仿生风机模型,通过CFD计算选出最优的仿生风机模型进行性能试验验证,并与原型风机进行了对比。对比试验流量-静压曲线发现,仿生风机气动性能明显好于原型风机,最大质量流量提高了6.1%,最大静压提高了7.0%,并发现V型截面好于圆弧型截面。本研究为叶片仿生参数的进一步优化提供了前期基础。