一种新型深海网箱网衣清洗机器人设计

网衣是深海网箱养殖装备的重要组成部分,其上若存有附着物将严重影响水体交换且易使网箱结构受损。为解决前述问题笔者设计了一种新型深海网箱网衣清洗机器人,拟以歧管式喷盘配以高压旋转水射流作为清洗动力源,采用双浮筒调整水下潜浮姿态以及螺旋推进器实现机器人的直行、转弯等运动,并对射流喷嘴的关键技术参数进行了理论分析。     

防汛抢险螺旋桩改进设计及沉桩试验

为进一步提高防汛抢险螺旋桩的便携性并降低能耗,根据桩土作用原理及力学平衡理论对沉桩阻力进行分析,提出了相应的桩体结构改进措施,即适当减小空心圆柱体外径并保持锥体底面外径不变和适当减小螺旋叶的长度。通过改型前后桩体的现场沉桩试验,得到了沉桩扭矩对比曲线。试验结果表明,两种措施可使防汛抢险螺旋桩的最大沉桩扭矩大幅度下降(分别下降了39.3%和16.5%);防汛抢险螺旋桩的沉桩扭矩存在极值,且改型后的桩体提高了沉桩时桩体截面强度的安全系数;改型后的桩体受到横向载荷后横向位移会有所偏大,但能满足实际使用要求。     

基于摩擦纳米发电机的自供能低频振动传感器研究

设计了一种基于摩擦纳米发电机(Triboelectric nanogenerator,TENG)的自供能低频振动传感器(Low-frequency sensor,LV-TENG),结合TENG发电理论和电学仿真阐明了该传感器电信号产生的基本原理,证明了LV-TENG在无需外接电源情况下即可实现对二维振动的监测。COMSOL软件仿真分析表明,基于TENG独立层工作模式,当带电聚四氟乙烯(PTFE)小球振动时,两侧电极输出电信号与小球振幅存在较强的线性关系。通过传感器振动特性试验,定量分析了不同振动角度下LV-TENG输出电信号与外部振动参数之间的关系。根据输出电信号特征量,所设计的LV-TENG可实现振动状态的精准判断。