新型内窥镜机器人动力学建模和特性参数优化

针对人体内腔粘液为非牛顿流体的特点,推导了非牛顿流体的变形雷诺方程,建立了螺旋内窥镜机器人在人体内腔中运动的数学模型.采用有限差分法分析了内窥镜机器人各特性参数对机器人形成的最小粘液膜厚度和轴向牵引力的影响,从而获得当需要较厚的粘液膜厚度和较大的轴向驱动力时最优的机器人特性参数,进一步为机器人更好地以较厚的粘液膜厚度和较快的速度悬浮式运行创造条件.内窥镜机器人的运行速度实验证明了此理论分析模型的正确性.     

强变形诱导形成的Al-Cu合金过饱和固溶体在继续变形时的再析出行为

利用X射线衍射分析及透射电镜观察,研究含析出相的Al-Cu合金经多向压缩变形诱导析出相回溶后形成的过饱和固溶体在继续变形过程中的再析出行为.结果表明:Al-Cu合金中的析出相经强塑性变形诱导形成过饱和固溶体;在继续变形过程中,当变形量增大到一定程度后过饱和固溶体将分解出析出相,此时析出相的析出顺序与常规态过饱和固溶体分解的析出顺序不同,过渡相析出被抑制,直接形成稳定相.当过饱和固溶体在继续变形过程中析出稳定相后,稳定相的回溶和再析出交替进行.     

证据理论和区间分析相结合的可靠性优化设计方法

提出一种基于证据理论和区间分析方法的可靠性优化设计方法。对于给定的失效概率许用值f0,通过证据理论求出可靠性约束条件的似真度Pl(F),以Pl(F)f0作为可靠性约束条件的替代模型,进而提出基于证据理论的广义可靠性优化设计建模方法。当仅考虑随机不确定性时,所建立的模型退化为传统的随机可靠性优化设计模型。给出似真度Pl(F)的数值计算方法,并引入区间分析理论计算约束函数的值域,提高似真度的计算效率和可靠性优化的求解速度。开发基于证据理论和区间分析的可靠性优化设计遗传算法程序。给出了内压容器的可靠性优化设计实例。设计实例表明,所提出的方法正确、有效。     

优化设计方法在外圆磨削参数选择中的运用

讨论了外圆磨床在进行外圆磨削时参数的优化问题,建立了优化设计数学模型,并将最优切削参数的二维有约束的优化问题转化为一维有约束优化求解,极大地简便了设计计算,经具体实例验证此方法简单易行.     

基于颗粒模型的二维矩形模腔粉末微注射成型研究

以颗粒模型理论为基础对粉末微注射成型二维矩形模腔填充过程进行模拟和分析,证明此方法是可行的,发现了粉末微注射成型的流动主要呈现环状波形效应,波形中心颗粒存在较大的挤压接触力,流动前沿的颗粒则较好地保留在界面前沿,未发生大的侧向位移.     

热暴露影响欠时效Al-Cu-Mg-Ag合金组织和性能的数值模拟

通过模型预测和对实验结果的拟合,建立了π析出相与基体的界面能模型.在此基础上,根据伪二元假设和经典形核和长大理论,建立了动力学析出物理模型,预测欠时效态高Cu/Mg比Al-Cu-Mg_Ag合金在热暴露过程中析出相的演变和拉伸屈服强度.在165℃欠时效处理2h的Al-Cu-Mg-Ag合金在不同温度(150-250℃)热暴露不同时间(0-1000h)后,对其析出相组织和拉伸性能进行实验验证.结果表明,预测结果与实验结果吻合较好,验证了模型的可靠性.     

加工直齿圆锥齿轮的圆盘拉齿法

本文就圆盘拉齿法加工直齿圆锥齿轮的方法进行了研究探讨。     

无线无创医用微机器人的建模和参数优化

针对人体内腔粘液为非牛顿流体的特点,推导了非牛顿流体的变形雷诺方程,建立了无线无创螺旋医用微型机器人在人体内腔中运动的数学模型.根据微型机器人各几何参数对机器人形成的动压粘液膜承载量、轴向牵引力和周向阻力等动态特性的影响,运用MATLAB优化工具箱优化了各几何参数,从而获得当需要较大的动压粘液膜承载量、轴向牵引力和较小的周向阻力时最优的机器人几何参数,进一步为机器人更好地以较厚的粘液膜厚度和较快的速度悬浮式运行创造条件.微型机器人的运行速度试验证明了此理论分析模型的可行性.     

提高挖掘机高锰钢斗齿使用寿命的研究

从化学成分、冶铸质量、热处理工艺、表面强化和产品结构优化等方面,阐述如何提高高锰钢斗齿的使用寿命的措施。     

一种Al-Cu-Mg-Ag合金欠时效态的耐热性能

研究了欠时效态(165℃,2 h)Al-Cu-Mg-Ag合金在热暴露、高温持久过程中组织与性能的变化.结果表明,试样在200℃,200 MPa高温持久下,随时间延长,其剩余强度先上升后下降,强度峰值出现在持久20 h.延伸率变化与强度变化基本相似.持久100 h后,合金力学性能相对欠时效态无明显下降,显示出优良的热稳定性;合金欠时效状态的组织为细小分布的Ω相,随着高温持久时间的延长,θ'相与Ω相竞争析出.无析出带(PFZ)逐渐增宽,同时发现晶界上有颗粒状析出物.在200℃热暴露下,其剩余强度的变化趋势与高温持久相同,但延伸率随时间延长而下降,其组织为过时效组织.