微流体驱动与控制系统的研究进展北大核心

随着微流控系统的应用越来越广泛,微米尺度和纳米尺度器件微通道内的流动逐渐成为了研究的热点。重点阐述了微流控系统的驱动元件——微泵、控制元件——微阀的研究现状,介绍了学者们研制的各种微泵、微阀的工作原理与结构特点,指出了微流体驱动控制系统泄漏、结构复杂、成本偏高等问题依然存在,并对微驱动控制的发展方向进行了展望。     

含弱夹层边坡张拉破坏演化模拟过程分析

边坡上缘张拉开裂是露天边坡破坏的普遍现象,为模拟某矿含弱夹层边坡拉张破坏过程,采用有限元法,基于Mohr-Coulomb破坏准则,通过二次程序开发加入此破坏准则模型,进行模拟分析。从第一主应力、变形来看,模拟过程能够很好模拟含弱夹层边坡拉张破坏过程,通过计算表明该种方法可行。该种模拟方法可为模拟含弱夹层边坡后缘裂缝深度、带裂缝边坡岩土体失稳力学机理研究提供借鉴。     

FAST液压促动器液压系统管路可靠性增长试验研究

500米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter aperture spherical tadio telescope reflective, FAST)落成后,针对个别FAST液压促动器液压系统管路存在的振动噪声问题,搭建了可靠性试验台,对其进行可靠性增长试验研究,找出故障原因后,对原系统进行可靠性优化设计,并对改进结构设计进行流场分析,确定优化设计方案。采用Duane原则,制定了合适的液压系统管路可靠性增长试验方案,通过可靠性增长试验得到样机B类失效统计,从而得到FAST液压促动器液压系统管路的累积MTBF及其可靠性增长模型。运用ASMAA模型对FAST液压促动器液压系统管路可靠性增长进行趋势检验,得到试验截止时可靠性水平的瞬时MTBF和置信区间,验证可靠性优化设计达到计划要求,为促动器整机可靠性增长和促动器群可靠性增长研究提供参考。     

舵机电动伺服加载控制系统的设计与研究

针对电动舵机加载要求,设计了以交流伺服电机做加载设备的舵机电动伺服加载实验台。此加载装置用于测试电动舵机在近似于真实工作环境下承受各种载荷时,电动舵机可能出现的状况。给出电动加载系统的整体结构及其工作原理,介绍所采用的抗电磁干扰措施。建立电机和力矩传感器的数学模型,给出加载实验台的静、动态性能测试结果。实验结果证实加载试验台可以满足设计要求。     

两车纵向并车联合运输同步控制技术研究

针对两台液压载重车联合运输大型轮船的同步控制进行研究,根据运载装备的特点,采用两车纵向并车的运输方式,行走过程中两车之间必须保证同步行走,否则可能会发生轮船滚落或载重车结构损坏的重大事故。针对运输车速度的稳定控制,求解出行驶驱动系统泵控马达的系统传递函数,并仿真验证了控制器采用PID控制算法可以提高运输车速度的稳定性。根据运输的特点,采用“主从式”控制策略,提出采用驱动压力和行驶速度的双闭环控制,设计出基于CAN总线的控制系统,最后进行了实车试验,根据现场试验采集的数据,验证了此控制器能够使两车保证很好的同步效果。     

微流体驱动与控制系统的研究进展

随着微流控系统的应用越来越广泛,微米尺度和纳米尺度器件微通道内的流动逐渐成为了研究的热点。重点阐述了微流控系统的驱动元件——微泵、控制元件——微阀的研究现状,介绍了学者们研制的各种微泵、微阀的工作原理与结构特点,指出了微流体驱动控制系统泄漏、结构复杂、成本偏高等问题依然存在,并对微驱动控制的发展方向进行了展望。     

Stewart平台位置反解研究

Stewart机构运动比较复杂,仅仅通过数学模型的方法,无法充分直观的分析机构在不同位姿下各条液压缸长度的变化情况。据此,提出了基于Simulink环境下对Stewart平台进行位置反解的建模与仿真方法。在通过建立Stewart平台位置反解数学模型的基础上,分析了Simulink中各模块的使用及参数设置方法,对位置反解的数学模型进行了建模,并对Stewart机构6个单自由度的液压缸运动进行了仿真。结果表明,通过仿真曲线直观地了解了六自由度摇摆台位姿变化时,6条液压缸杆长变化规律。     

组织工程骨支架内部微流体流场研究进展

组织工程支架的结构、空间走向、孔隙率是制约组织工程学发展的重要因素,支架内微流体流场直接影响着细胞的吸附、增殖、分化和流-固耦合引起的支架应力应变,且支架内微流体流场各种因素交互作用复杂,作用机制尚未明确,对其内部微管孔中的微流体流动特性的研究尚处于起步阶段。通过对组织工程支架内部流场及流体剪应力和新组织相互影响的研究情况进行阐述,发现在使用数值方法进行模拟仿真的同时,还缺少相应的物理实验验证,而快速成型技术和新材料的发展,对搭建微流体实验平台,探索骨支架及内部微流体流场的优化具有一定的工程意义。