一种可供踝关节康复训练的智能轮椅设计

目的 针对目前下肢康复训练设备适配性、训练效果不佳的现状,设计一种可供手术患者、脑血栓患者及下肢残疾人士踝关节康复的智能辅助轮椅。方法 通过对人体踝关节结构和运动特性进行分析,设计踝关节康复机构的整体结构,搭配STM32F103单片机设计控制电路;基于CATIA软件建立三维模型,结合Adams仿真软件搭建平台进行动力学分析;利用ANSYS软件,对辅助轮椅核心零件进行静力学分析,验证结构设计的可行性;选型、装配并搭建实物样机,对实体样机的各项功能与实际性能进行测试。结果 通过仿真分析,踝关节康复机构符合设计标准。实际踝关节纵向可翻转角度为-24.6°~13.5°,横向翻转角度为-19.6°~19.5°,踝关节翻折速度为5.8~6.7°/s,踝关节扭动速度约为7.6°/s,踝关节翻折运动扭矩约为20 N·m,外展运动所需扭矩约为17.2 N·m。结论 该踝关节康复智能辅助轮椅可实现行走、升降、智能辅助等功能。通过仿真分析及实验测试,轮椅的各项功能均可实现,各项参数指标均符合设计标准,验证了多功能踝关节康复轮椅设计的安全性与合理性。

分隔条结构对板式换热器性能的影响

以某型异形板式换热器作为研究对象,提出了一种适用于单侧布置板片的分隔条。建立了异形板式换热器换热区的计算模型,采用计算流体力学软件对设计的板片内流体在不同工况下流动和传热进行数值模拟,采取了改变分隔条的长度及角度2种方法对设计板片进行了优化改进,考察了分隔条长度及角度的变化对压力降和努塞尔数(Nu)的影响。结果表明:随着分隔条延长长度由24 mm增至72 mm,板片的流体转弯逐渐延后,强迫流体向尾部流动,且因流体通道的减小,加快了流体速度,增强了换热效果;随着角度的增大,板片内低速区域缩小,改善了流动的情况。改进后的板片换热能力得到增强。在满足压力降的前提下采用尽可能长的分隔条,而末端采用120°的设计可达到最好的效果。

双热质耦合加湿除湿海水淡化性能试验分析

基于加湿除湿海水淡化技术,采用直接接触式除湿方法,设计了双热质耦合加湿除湿海水淡化装置。构建了相关的试验系统,并对海水淡化装置的热力性能进行了试验测试,获得了双热质耦合加湿除湿海水淡化系统设计工况点下的热力性能,并对海水流量、空气流量和气体分布器与海水淡化系统性能的依变规律进行了研究。测试结果表明:在双热质耦合加湿除湿海水淡化系统设计工况下,装置造水量和单位体积造水量分别达到5.3 kg·h^(-1)和16.56 kg·m^(-3)·h^(-1);产水量随着海水流量增加先增加12.5%后减小20.6%;减小空气流量装置的造水量减小了9.7%;加湿器引入气体分布器,装置的产水量增加11.3%。

能源与动力工程的节能技术概述

在市场经济体制下,人民生活水平提高,经济增长趋势显着,能源是社会经济发展的基本资源,影响着国家的经济发展水平。然而,由于经济发展速度的加快,中国的能源利用率不高,能源损失和浪费问题日益严重。能源和电力工程中的节能技术可以作为新时代的重要节能措施,通过向各个领域推广来达到合理利用能源的目的。因此,本文结合了能源与动力工程的基本定义,分析了能源与动力工程中的能源类型,并研究了节能技术在能源与动力工程中的具体应用,明确中国能源的开发利用方向,强调节能技术在能源与动力工程中的实用价值。

便携式膝关节康复智能轮椅结构设计与分析

目的 为解决目前膝关节康复设备便捷性差、医疗成本高、普适性不强等问题,该文设计了一种便携式膝关节康复智能轮椅。方法 通过对膝关节结构与康复机理分析,设计电推杆驱动式康复机构,采用模块化思想设计多功能模块,搭配STM32单片机,实现车体与各功能模块的控制,利用SolidWorks软件建立三维模型,结合Adams和Ansys仿真软件对膝关节康复机构及核心零部件进行运动学与静力学分析。最后,搭建实物样机对实际使用性能进行验证。结果 经实物样机测试得出,膝关节摆杆实际角度为15.1°~88.9°,摆杆角速度为-7.9~8.1°/s,摆杆角加速度为-4.2~1.6°/s~2,电动推杆推力范围为-82.6~153.1 N,载荷踏板最大形变量约为1.7 mm,腿托最大形变约为1.5 mm。结论 膝关节康复式智能轮椅能够满足各项设计功能,实际性能符合设计准则,验证了结构设计的合理性与可行性。