仿生非光滑表面45#钢模具的热疲劳性能

利用动物体表仿生学原理制备45#钢模具非光滑表面试样,通过自约束冷热疲劳试验方法,对比研究了光滑与非光滑试样的热疲劳特性,观察分析了热疲劳裂纹在仿生非光滑表面上扩展的形貌和内部机理.结果表明,非光滑单元体对热疲劳裂纹有阻断作用,仿生非光滑表面使模具的热疲劳抗力显著提高,模具表面的热疲劳性能在非光滑单元体的某一密度范围内达到最佳状态.在细晶强化、合金强化等强化机制下,由仿生非光滑单元体构筑的"桩钉"效应是导致模具抗热疲劳性提高的主要原因.     

高转速冲击载荷下柔性板式联轴器的使用寿命

针对典型柔性板式联轴器在高速小型单缸发动机试验台上应用时使用寿命极短的问题,分析了柔性板产生周向和径向变形的原因,研究了连接方式、结构参数和材料对寿命的影响。设计出的压环式连接方式有助于延长柔性板寿命,并具有安装方便、运转噪声低等优点。通过发动机台架试验证明:柔性板式联轴器采用压环式连接可延长柔性板寿命4倍多。     

青饲玉米收获机械切碎装置参数优化试验

针对青饲玉米收获机械作业能耗大、切碎质量差的问题,利用自制青饲玉米收获机切碎试验台开展作业参数优化试验,分析作业参数对作业能耗和切碎质量的影响规律。以切碎比能耗、标准草长率为主要性能指标,切碎装置转速、喂入速度和喂入倾角为试验因素,设计单因素试验,确定各试验因素的较优水平区间;通过正交试验,建立各因素与指标之间的数学回归模型,探究各因素对指标的影响规律。试验结果表明:切碎比能耗最小时的最优作业参数组合如下:切碎器转速为1 005 r/min,喂入速度为4 m/s,喂入倾角为8.4°;标准草长率达到最高时的最优组合如下:切碎器转速为1 200 r/min,喂入速度为3.5 m/s,喂入倾角为8.5°。综合优化得到影响切碎作业性能的综合最优组合如下:切碎器转速为1 200 r/min,喂入速度为4 m/s,喂入倾角为8°。田间验证试验表明:切碎比能耗相对误差为5.23%,标准草长率相对误差为3.15%,最优作业参数综合表现良好,且回归模型可靠。     

多元耦合仿生可拓模型及其耦元分析

运用可拓学基元理论和共轭理论对典型仿生模本生物进行了系统的分析,建立了耦元、耦联方式的可拓模型,提出了多元耦合仿生可拓模型的创建方法,为生物耦合系统信息知识的形式化表达提供了有效工具。并建立了典型生物多元耦合耦元贡献度评价的层次结构模型,利用基于优化试验的层次分析方法,定量地分析了荷叶自清洁耦合之耦元的贡献度。     

生物耦元及其耦联方式

生物耦元是对生物功能作出贡献的各种因素,是构成生物耦合的基本单元。不同耦元遵循不同耦联方式联合起来有效地实现生物的各种功能,耦元和耦联方式的多样性,必然展现生物耦合功能的多样性与复杂性。本文从仿生学角度分析了生物耦元的特性、类别及其主元与次主元的辨识,揭示了生物耦元的耦联方式,最后简述了生物耦元、耦联和生物耦合之间的关系。     

凹坑型仿生形态环块样件耐磨性能

利用试验优化设计技术,设计了9种环块样件表面凹坑形态的尺寸与分布,采用激光图形雕刻技术,在模型样件的表面加工形成了9种不同的微观凹坑型仿生形态;在相同的试验参数条件下,完成了光滑与凹坑型仿生形态环块样件的摩擦、磨损性能的对比试验;根据试验前后环块样件总体重量的测量结果,计算出了10种环块样件试验前后的磨损量、磨损率,进行了光滑环块样件与凹坑型仿生形态环块样件磨损量与磨损率的对比分析;利用正交试验设计,进行了凹坑型仿生形态环块样件磨损量与磨损率的极差分析。试验证明,在润滑状态下,具有凹坑型仿生形态的环块样件的耐磨性能均高于光滑样件;凹坑直径为100μm,凹坑横向间距为450μm,凹坑纵向间距为350μm时的耐磨效果最佳。     

基于多维空间仿生信息学的目标识别新算法

利用Bag-of-words模型构造了Codebook高维空间,将图像向量映射成Codebook空间中的样本点,并根据仿生信息学的同源连续性原理,使用神经网络分类器找到不同类别目标在Codebook空间中的最佳划分,从而提出了一种基于仿生信息学的目标识别算法。通过实验对影响分类器性能的若干因素进行了详细分析,实验结果表明,本文提出的方法有效可行。