微合金元素Cu及等温温度对低碳硅锰钢氢扩散行为的影响

目的探究微合金及热处理工艺对氢扩散的影响。方法设计含0.4%Cu及未含Cu的两种低合金钢,采用两相区保温-淬火-配分(IQP)热处理工艺获得280、400℃等温温度的试验钢,通过SEM、EBSD、电化学氢渗透等方法分析其氢扩散行为。结果对于无Cu钢,当等温温度为280℃时,大角度晶界占比55%,残余奥氏体(RA)体积分数约为0.02%,氢扩散系数约为1.82×10-7cm2/s;当等温温度为400℃时,大角度晶界占比51%,RA体积分数约为0.35%,氢扩散系数约为1.30×10-7 cm2/s。对于含0.4%Cu的低合金钢,等温温度为280℃时,大角度晶界占比46%,RA体积分数约为0.15%,氢扩散系数约为2.70×10-7 cm2/s;贝氏体区等温温度为400℃时,大角度晶界占比33%,RA体积分数约为3.00%,氢扩散系数约为0.40×10-7 cm2/s。结论微合金元素Cu的添加,导致晶粒度的细化,大角度晶界占比更低,RA含量更高,从而其氢扩散系数更低,不利于氢扩散行为的发生。当等温温度由280℃升到400℃时,虽然会导致晶粒粗化,但大角度晶界占比更低,且RA含量更高,同样会降低其氢扩散系数,不利于氢扩散行为的发生。由此可知,含0.4%Cu、等温温度为400℃时,IQP钢的氢扩散能力最差。     

基于改进的Mean Shift方法的高分辨率遥感影像道路提取

遥感影像的道路提取长期以来一直是数字摄影测量未能解决的难题之一。本文在探讨了均值漂移、区域分割、边缘检测、轮廓跟踪的基础上,提出一种基于均值漂移和利用统计面积去除和合并小区域的道路提取算法,并采用数学形态学方法消除错误道路,利用轮廓跟踪法获取道路的边缘,实现道路的提取;通过与基于区域分割、边缘检测算法提取结果对比,结果表明,本文的算法进行道路提取的效果更好。     

“以证代考”促进建筑工程测量课程教学改革的思考

为了保障学生顺利就业,培养出符合社会需求的应用型人才,结合建筑工程测量课程的特点,采取职业技能证代替传统考核方式是一项重要途径。"以证代考"的实行促使对建筑工程测量课程进行改革,在分析了现有教学过程中存在的问题后,提出了建筑工程测量教学改革的几点措施。     

滑块摇杆机构对小腿三头肌康复的作用研究

以小腿三头肌的康复训练为应用背景,研究了滑块摇杆机构对小腿三头肌的康复作用。推导了滑块摇杆康复机构的矢量方程,建立了其数学模型,并利用MATLAB软件进行了滑块摇杆康复机构的运动仿真。结果显示：通过控制机构滑块的位移、速度和加速度可以间接地控制末端执行器的运动,从而形成能满足患者不同需求的康复模式;为保证滑块摇杆康复机构在使用过程中的安全性,滑块位移的变化区间应为200~700 mm。开展了滑块摇杆康复机构对小腿三头肌的按摩实验。结果显示,使用滑块摇杆康复机构后,小腿三头肌的表面肌电信号明显改变,使用前后小腿三头肌的肌电值有显著性差异（p1=0.037<0.05）,使用过程中肌电值的峰值有显著性差异（p2=0.018<0.05）,说明该机构对小腿三头肌有显著、有效的康复性刺激。研究结果可为滑块摇杆机构在康复医疗中的应用提供理论参考。     

一种新型自适应康复外骨骼机构及重力平衡优化

针对上肢运动功能障碍患者,康复外骨骼机构在肩、肘关节康复训练中的应用越来越多,由于盂肱关节的浮动属性及难以避免的穿戴误差,人机对应关节的轴线难以始终保持对齐,致使人-机连接界面处产生较大的附加力/矩,严重影响训练效果及穿戴舒适度。为消除产生的附加力/矩,提出一种4R3P2R型自适应上肢康复外骨骼机构,并对其进行位置逆解及重力平衡优化。该型上肢康复外骨骼在肩、肘关节处采用PPRRRP和PRRR构型,支链PPRRRP与肩关节构成3-DOF恰约束人机闭链。同理,支链PRRR与肘关节构成平面2-DOF的恰约束人机闭链。在该外骨骼构型的基础上,建立人机闭链运动学模型,求其位置逆解,推导出任意位姿下外骨骼重力势能与上肢各关节转角间的函数关系。通过构型分析,可知外骨骼机构的第二主动关节主要完成肩关节前屈/后伸的康复训练,该关节受重力矩影响最为显著,因此,需对该主动关节进行重力平衡。在给定的上肢运动空间内,在外骨骼中添加零初长弹簧单元,以总势能波动最小为目标,建立重力平衡模型,对弹簧参数进行优化分析。进一步,对重力平衡模型进行数值仿真,结果表明零初长弹簧单元对外骨骼机构具有较好的平衡效果。     

摆动输出活齿凸轮机构传动及齿廓方程

融合活齿传动和凸轮机构两种传动形式的优点,提出了摆动输出活齿凸轮机构,并分析了其结构及传动原理。作为一种新颖的传动形式,该机构具有齿数灵活、全齿啮合、摆角范围宽,可按简谐曲线、等加速度曲线以及无停留修正梯形曲线等多种既定规律摆动输出的特点。借助凸轮曲线位移的已知性建立了输入、输出凸轮转角在任意时刻的对应关系以解决传动比不恒定而无法直接创建传动关系的问题,进而推导出了输入、输出凸轮的理论齿形方程和工作齿廓方程。在理论分析的基础上,给定设计参数并绘制输入、输出凸轮的理论齿形与工作齿廓啮合线以及机构啮合位形,皆未发生干涉现象,验证了方程推导的正确性,为以后进一步的研究及应用提供了分析基础。     

装甲车辆用立式弹药舱的设计与动力学分析

为分析输送链条的动力学特性和弹药的稳定性,将所有链节及弹架两侧双排滚子简化为弹簧阻尼单元,采用多体系统动力学和运动弹性动力学理论,建立输送链条的完整动力学模型和弹药的稳定性模型。借助Matlab软件,对输送链条的整体动力学模型进行数值仿真,并求解弹药的稳定性模型。通过数值仿真结果可知：在不同驱动功率下输送链条的速度、加速度均窄幅波动;轨迹线的形状特征决定了弹药离心力的动力学响应和突变特性,离心力的突变特性对弹药运动法线方向稳定性具有较大的影响,而弹药在运动切线方向上的稳定性主要受自身惯性和输送链条的动力学参数影响。根据弹药上部的摆动位移响应可知,弹药在运动法线方向和切线方向具有较好的动态稳定性。采用试验测量方法,得到输送链条的切线方向加速度与弹架的法线方向加速度值,测量数据与仿真结果较为吻合。     

摆动输出活齿凸轮机构的凸轮廓面分析

传统摆动从动件凸轮机构具有体积小、价格低廉、运动特性良好、可产生复杂运动规律等优点,在印刷机械、农业机械、纺织机械、自动化办公设备等方面有着广泛的应用。随着自动化机械不断朝着高速化、精密化、轻量化的方向发展,对传统的摆动从动件凸轮机构提出了更高的要求。传统摆动从动件凸轮机构在实现大摆角范围输出时需要较大结构尺寸,且凸轮与从动件间多为单个高副接触,承载能力较弱,使其应用受到了一定程度的限制。本文以活齿传动和凸轮机构为基础,提出了一种综合两种传动形式优点的摆动输出活齿凸轮机构,具有齿数灵活、摆角范围宽、可按多种既定凸轮曲线规律摆动输出的特点。介绍了摆动输出活齿凸轮机构的结构组成及传动原理,通过引入凸轮曲线运动规律建立了输入-输出凸轮转角关系,推导了输入、输出凸轮的理论廓线方程和实际廓面方程。给出了凸轮理论廓线曲率公式,分析了凸轮理论廓线曲率最值的变化规律以及凸轮实际廓面不发生干涉的条件。由图形结果可以看出,输入、输出凸轮理论廓线曲率最值分别出现在齿顶及齿根处、始末端点处,其最大值曲线随比值e/R变化过程中存在增长拐点、顶点,并且干涉最先发生在理论廓线的最大偏置距的廓面截线上。因此,在凸轮实际廓面参数R、e、r取值过程中,应满足活齿半径r不超过限定值的条件,并尽量保证比值e/R小于曲线增长拐点所对应的比值且远离曲线顶点所对应的比值,以使凸轮廓面不发生干涉,机构能够平稳运转。     

眼科显微手术机器人研究进展及关键技术分析

部分眼科手术由于人类生理颤抖及精细操作限度,手术成功率较低,成功完成手术任务必须融合机器人技术。为促进我国眼科机器人技术的研究和发展,在论述眼科机器人研究意义的基础上,总结国内外眼科手术机器人的研究进展。对研究眼科机器人所涉及的机器人机构设计、微力感知与控制、眼组织的生物力学建模、约束空间运动规划、精密运动控制等关键技术进行了详尽的分析。在总结角膜移植手术机器人研究成果及分析眼内手术机器人关键技术的基础上,指出今后的发展方向、研究思路和面临的挑战,包括末端操作器的集成、新型手术器械的开发等,阐述将眼科手术辅助机器人应用于临床仍需要解决的问题。对于医疗外科机器人及相关的研究工作,具有一定的指导意义。     

《公差与配合》课程教学方法探讨

《公差与配合》课程具有专业术语多、内容抽象、涉及知识面广的特点,针对本科授课的理论要求和实践需求,对该课程的教学方法进行探讨与研究。该课程教学分为课堂授课与实践训练两部分,基于本科生的理论要求,设计授课部分的内容结构和专业知识,在此基础上,与之对应地搭建实践部分的测量实验。通过专业知识讲授与实践训练的组合教学,为本科生攻读硕士、博士和未来从事科技工作储备专业知识。