新型肠道机器人动力学建模和参数优化研究

针对人体肠道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,建立了肠道机器人在人体肠道中运动的数学模型。采用有限差分法分析了肠道机器人螺旋槽参数对机器人动压粘液膜承载量、轴向摩擦牵引力和周向摩擦阻力的影响,从而获得了一组相对最优的机器人螺旋槽参数,使得肠道机器人可获得较大的动压粘液膜承载量和轴向摩擦牵引力,同时减小了其周向摩擦阻力。

新型肠道机器人螺旋槽优化研究

提出了一种结构简单的新型肠道机器人的驱动机构,并建立了肠道机器人在人体肠道中运行的数学模型。采用有限差分法分析了肠道机器人螺旋槽参数对机器人动压粘液膜承载量、轴向摩擦牵引力和周向摩擦阻力的影响,从而获得了一组相对最优化的螺旋槽参数。

机械原理CAD软件的开发

本文介绍了新开发的机械原理CAD软件，该软件是以QuickBasic（简称QB）为主设计语言，将参数化设计与交互式设计相结合，输出结果采用数据表格、绘图曲线及动态模拟多科形式，从而使机构的设计方便、快捷、直观和形象．

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。

一种新型内窥镜机器人的特性参数研究

提出了一种新型可进入人体内腔和血管的内窥镜机器人,研究了各特性参数对该机器人轴向牵引力和动压粘液膜承载量的影响,从而为该机器人在内腔和血管中快速地悬浮式运行创造条件.

刚体瞬时运动合成的一种实用方法

关于刚体瞬时运动的合成问题 ,尚无一个规范方法 .本文给出解决这类问题的一种新方法 。

一种新型医用微型机器人的驱动研究

提出了一种新型可进入人体内腔和血管的医用微型机器人,理论分析研究了各参数对该机器人轴向牵引力和最小粘液膜厚度的影响,从而为该机器人在内腔和血管中快速地悬浮式运行创造条件。

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f_0,通过证据理论求出可靠性约束条件的似真度P1(F),以P1(F)≤f_0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P1(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。

对串联液压缸新同步回路的改进

指出了带补偿措施的串联液压缸新同步回路中的两种新回路的缺点 ;并介绍了其它几种带补偿措施的串联液压缸最新回路的结构、原理和特点 (其活塞上的密封圈不易损坏 )。

齿轮传动噪声的控制

分析齿轮传动系统中,由于振动等因素引起噪声,并论述降低噪声的几种方法。

微量银对铝-铜-镁系合金组织和力学性能的影响

介绍了铝-铜-镁系合金不同相区的析出特征,总结了微量银对不同相区的铝-铜-镁系合金组织和性能的影响。在不同的铜镁质量比的铝-铜-镁系合金中添加微量的银可以影响其时效过程,改变铝-铜-镁系合金常规析出相的结构,形成具有热稳定性更好的新析出相,从而提高合金强度和工作温度。

对增压缸控制回路的改进

在分析现有增压缸控制回路的基础上 ,指出了现有回路中采用手动或电磁换向阀的局限性 ,同时提出了采用液动换向阀取代的新回路 ,并阐述了其结构、原理、特点。

基于证据推理的可靠度近似计算方法

提出了一种基于证据推理的可靠度近似计算方法。定义结构失效的命题为F,通过证据推理求出F的信度Bel(F)和似真度pl(F),Bel(F)和pl(F)的均值可作为失效概率的近似值。研究了该方法的数值计算方法,给出了具体的计算步骤,并分析了影响计算精度与计算效率的关键因素。研究表明:随机变量分布区间的等分数k越大则失效概率的计算精度越高;而随机变量个数n和k越大,计算效率则越低。开发了用该方法计算可靠度的专用程序,并通过应用实例验证了该方法的正确性和有效性。

新型二工进调速阀及其PLC控制

在已有液压回路的基础上,提出了一种新的、用于实现动力滑台运动的二工进调速阀的二工进速度换接回路,给出了其组成图和工作原理。采用FX2N-32MR型PLC设计了其控制系统,得出了新回路及其控制系统的特点。同时,以YT4543型典型液压系统为例,介绍了新回路的应用。

内外螺旋管道机器人的动力学建模和数值仿真

提出一种体积微小的无损伤内外螺旋管道机器人,建立了机器人在液体管道中运行时的动力学方程,运用计算流体力学方法,数值仿真机器人系统的流体流场,分析了机器人动力学特性以及环境特征参数对机器人运行性能影响。结果表明:机器人运行时,管道壁所受高压区主要集中在机器人周围附近,且压力值不大;机器人外壳外表面压力以及外壳外表面液体速度均高于内轴内表面;随着液体密度、液体粘度和偏心距的增大,机器人轴向推进力增大,随着管道直径的增大,机器人轴向推进力减小;液体粘度、管道直径和偏心距对机器人运行性能影响较大,而液体密度对其运行性能影响较小。对比外螺旋圆柱体轴向力随螺旋圆柱机体长度变化的数值计算结果和实验结果验证数值计算方法的正确性。

外圆磨磨削工艺参数的优化设计

就外圆磨加工外圆时的工艺参数的优化问题进行了讨论,并将最优工艺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,经实证研究此方法简单易行。

螺旋微型机器人对人体肠道壁损伤的数值仿真

提出了一种无损伤螺旋式肠道微型机器人,建立了机器人运行时,肠道粘液的动力学控制方程,运用计算流体力学方法数值分析了在机体的正转和反转两种情况下,不同机器人转速、肠道粘液密度、粘度和机器人直径与肠道壁所受压力的关系:随着机器人转速、粘液密度、粘液粘度、机器人直径的增加,机器人运行时对肠道壁产生的压力基本也随着增大,并且机器人直径的影响最大,粘液密度影响最小,所产生的对肠道壁的压力都是人体能够承受的,而肠道的扭曲程度对肠道壁所受压力的影响并不大。上述理论分析结果将为高速旋转的螺旋式医用微型机器人应用于人体肠道的无创或微创手术提供了必要的理论依据。

石墨电极的研究与实践

介绍了石墨材料的有关性能、石墨组合电极的结构形式和其在生产现场中的应用情况及注意事项 ,并将石墨组合电极的性能特点与传统的钢质电极进行了对比 ,从而达到推广应用的目的。研制了与以往启动装置完全不同的石墨启动电极 ,为盐炉启动技术的发展 ,提供了新的途径。

加强模具专业的实践性教学,培养应用型人才

实践性教学是高校人才培养的重要组成部分.结合社会经济发展对模具专业人才的需求,分析了模具专业的特点和学生应具备的知识结构和能力,提出实践性教学的目标,以能力培养为主线,完善实践教学的体系.

几种液压同步新回路

介绍了几种带补偿措施的串联单杆液压缸新同步回路的结构、原理和特点。在新同步回路中,活塞上的密封圈不易损坏。