浅谈仿生器《秋临壶》的造型艺术和美好寓意

紫砂壶是中国传统的手工制造的工艺品,它的起源源于明朝正德年间,制作紫砂壶的原料是原矿紫砂泥,紫砂泥的原产地来自于江苏省宜兴市丁蜀镇。紫砂壶的收藏价值也非常可观,按照行情看涨,是具有收藏价值的工艺品,尤其是名家大作的壶更是一壶难求,正如诗句中写的一样"人间珠宝何足取,宜兴紫砂最要得。"紫砂壶的形是现存世各类艺术器皿中最丰富多彩的,紫砂壶按照特点可以分为三大类分别是光器、花器和筋纹器。花器也可以叫做仿生器,仿生器的创作灵感就是来自于大自然的万物。

基于MXene/丝素蛋白纳米复合材料的仿生促动器在实验教学中的设计与探索

当前本科化学实验教学普遍存在教学内容陈旧和教学模式单一等问题,不利于激发学生的学习兴趣和培养创新能力。于此,我们在传统实验教学基础上设计了“基于MXene/丝素蛋白纳米复合材料的仿生促动器”实验。该实验既涉及本科化学实验中的多项基础操作,又将二维材料、仿生促动器等前沿热点融入其中,尤其是仿生促动器的促动性能涉及多种生动直观的现象,极大地提升了趣味性。本实验符合《化学类专业本科教学质量国家标准》,覆盖《化学类专业化学实验教学建议内容》,涉及化学、力学和仿生学等多个学科,具有多学科交叉特性且实践性较强。通过对实验编排,可适应不同层次本科化学实验教学需求。

仿生水-空跨介质航行器控制系统研究

随着海洋技术与装备的快速发展,对海上无人装备的作战能力提出更高要求。为了有效提高无人系统的跨域作战能力,亟需突破多模态跨域控制技术,实现多系统间的协同配合。基于上述背景,本文首先对国内外跨介质航行器的跨域控制技术进行梳理,并提出适用于仿生水-空跨介质航行器的两栖多模态切换控制技术和复杂海洋环境下的自抗扰控制技术。研究表明,该技术能够有效提升航行器跨域控制的鲁棒性与自抗扰能力。其次,初步设计与跨域控制技术相匹配的仿生水-空跨介质航行器软硬件系统,并论证航行器跨域控制系统的可行性。最后,对本文提出的控制技术进行总结分析,为新型水-空跨介质航行器的跨域控制技术研究提供新的思路。

明清嘉定竹刻仿生器解读

本文从嘉定竹刻的形成及文人书画对其影响入手,阐述了嘉定竹刻仿生器的艺术特征,以及它的功用和审美,解读其文化内涵。可以说,嘉定竹刻仿生器是当时人们表达生活理念的重要艺术语言。

仿生振动翼推进器模糊控制实验研究

在水洞中对月牙尾鳍状的振动翼进行了水动力学实验,并讨论了St数、相对攻角、无量纲振幅、相位差为涡流控制参数的振动翼仿生推进的涡流控制方法.在尾鳍推进器平台上进行自由航行实验,结果表明,通过模糊控制方法主动控制振动翼的St数以及其余涡流控制参数,可以有效地减小平台的功耗,获取更高的游动速度,平台游动速度最高达1.87m/s,同时振动翼尾鳍的St数被控制在0.4～0.5.

高机动水下仿生航行器研究现状

水下仿生航行器因其低能耗、高机动性、低噪声、隐蔽性强和对周围环境友好等特点,现已成为仿生领域热点研究之一。本文以水生生物的2种推进力产生方式为分类标准,对高机动水下仿生航行器的发展情况进行概述。从已有相关研究中遴选了12种机动性能表现较突出的仿生水下航行器平台,分别介绍其结构、外形以及实现方式。通过对比分析可以得知,推进方式和结构设计等直接影响游速、转向机动性以及俯仰机动性的表现,在实际应用中需针对性地进行选择。

多尾鳍仿生航行器推进性能的三维数值研究

采用格子波尔兹曼方法及浸没边界法,发展了一套适用于自由游动的三维数值研究程序。进而以多尾鳍推进仿生航行器为原型,讨论了尾鳍数目、形状、材料刚度等构型参数及振幅、频率等尾鳍摆动参数对推进性能的影响。结果表明对称布置、反对称摆动的双尾鳍能够明显消除侧向力而避免航行器主体的横向晃动,且推力大于两个单独尾鳍的简单加和;在中等Reynolds数下,具有波动性质的柔性尾鳍不论是推进速度还是推进效率均优于刚性尾鳍;当尾鳍单纯摆动推进时,具有完整鳍面的半椭圆形尾鳍的推进性能优于后部有缺口的深叉形尾鳍。

基于减粘降阻特性的辣椒移栽仿生栽植器研究

针对移栽机械在黏重土壤条件下栽植辣椒作业时,栽植器表面粘土严重影响移栽机作业质量和效率的问题,基于凸包形非光滑表面减粘降阻机理,研发了一种适于黏重土壤条件的仿生栽植器。首先,通过EDEM软件完成栽植器打穴仿真分析,发现仿生栽植器在整个打穴过程中所受应力低于普通栽植器所受的应力,有一定的降阻作用;然后,将仿生栽植器与普通栽植器分别在含水率为18.34%、22.31%、29.55%,栽植频率为30、50、70株·min^(-1)条件下进行田间对比试验,结果表明:较普通栽植器而言,仿生栽植器减粘效果较好,减粘率最高达到57.71%,最低达21.89%,说明仿生栽植器基本可用于黏重土壤条件辣椒移栽作业。研究结果可为黏重土壤条件下仿生触土部件的减粘降阻设计提供参考。

基于选区激光熔化的EDEM仿生开沟器耕作性能研究

采用ATOS三维扫描仪提取低阻动物熊爪几何结构特征,利用Geomagic Studio软件进行数据处理,设计仿生熊爪低阻开沟器,采用选区激光熔化技术成型所设计低阻开沟器;建立基于EDEM的开沟器-土壤之间相互作用仿真模型,通过土槽实验验证模型的准确性。仿真结果表明:仿生开沟器在耕作过程中,扭矩呈现从0增加到峰值后回降到0的周期变化,最大扭矩随刀盘转速的增加而增加,水平阻力大于侧向阻力和垂直阻力,水平阻力是影响功率大小的主要因素。将仿真结果与土槽实验结果对比可得:仿真值与试验值的相对误差为15.16%,所建立仿真模型预测精度较高,具有实际工程应用价值。

基于热短路问题的仿生地埋管换热器模拟

抑制相邻地埋管热短路问题是提升其换热性能和保持可持续运行的关键。针对地埋管换热器运行过程中相邻管路热短路问题,借鉴构型理论与仿生学理论,提出新型仿生树状结构地埋管换热器。利用Fluent模拟仿生树状地埋管换热器的换热和综合性能,并与传统蛇形地埋管换热器性能对比,分析仿生树状地埋管换热器对于解决相邻地埋管热干扰问题和提高系统效能的可行性。研究结果表明:新型仿生树状地埋管换热器可有效改善相邻埋管热短路问题,避免局部热量堆积,提高土壤温度的均匀性。同时,在进口流速0.4~1.2 m/s范围内,仿生树状地埋管换热器的综合性能明显优于蛇形管地埋管换热器,高33.4%~38.3%。

仿生型水下航行器研究现状及发展趋势

针对现阶段以低能耗、低噪声、高推进效率、高机动性为优点的仿生型水下航行器已逐渐成为仿生领域研究热点的趋势,介绍了仿生型水下航行器的推进方式和推进机理,并以7种水下航行器为例介绍了其研究现状。通过对比分析,提出了仿生型水下航行器研究存在的问题,同时重点讨论了仿生型水下航行器推进、控制、能源动力及通信等的关键技术及应用前景。

近底探测型仿生UUV小目标物视觉识别检测系统

仿生无人水下航行器(UUV)通过模仿海洋生物的运动原理,替代人力并实现水下作业,相较于传统的UUV具备高稳定性、高灵活性、低噪声以及强环境通过性等仿生学特性优势,为近距离水下图像拍摄与水下目标物识别技术提供了优良的作业平台。文中以一种仿生胸鳍柔性波动推进UUV作为研究目标,针对水下小目标物的贴底检测任务,开展水下图像预处理技术与深度学习网络Resnet优化的深入研究,设计一套满足该UUV运动特性的水下环境感知系统。最终通过试验进行验证,文中提出的水下视觉检测方法的分类结果准确率为89.6%,与其他分类网络相比具有最高的检测准确率,能够适用于仿生胸鳍波动推进UUV进行水下贴底目标检测任务。在文章结尾对仿生UUV水下检测识别系统的优势与出现的问题进行了分析并提出了展望。

浅析紫砂作品《知足壶》的造型意义

“道以成器,器以载道”是中国造物非常鲜明的创作特征,在中国之道中,“知足”是其中庸大道的集中体现,并以此成器《知足壶》。为了更好地表达“知足”之道,在《知足壶》的创作中借用了中国谐音转义文化,因“足”谐音“竹”,而竹在中国,意义又极为丰厚,既象征着君子高洁品性,又是民俗里的祥瑞之象,在历史的长河中,逐渐成为民族文化与精神的符号。以竹入壶,是紫砂壶艺创作中常见的题材,为了避免同质化的审美疲劳,打破传统,以紫砂仿生器的艺术形式力求“源于自然而高于自然”。

仿胸鳍/尾鳍推进水下航行器方案设计与模型试验

针对小型水下航行器开展了系统方案设计,系统主要包括中央主体模块、胸鳍模块、尾部推进模块及控制模块。选用可编程序控制器(PLC)实施运动控制,完成了模型制作,编写了控制程序,并进行了初步的模型试验,探讨了仿生水下航行器运动的基本性能。

Investigation of electrostriction appliance and its applicationfor bionics flapping aircraft

A novel design for an electrostriction appliance derived from the theory and application of electromagnetics is presented. The working principle, that is the application of gravitation and elasticity together to realize the ＂shrinking＂ and ＂extending＂ effect from the distortion and transforming power into mechanical energy, is briefly explained. The characteristic parameter relationships are established and the experimental research is performed. Experimental results show that this sort of electrostriction appliance can perform well as regards driving force and beeline displacement, and furthermore, its self-weight is smaller. This makes it suitable for beeline drivers with a high application value, especially for the driver of the bionic appliance. In the application of the electrostriction appliance to a bionics-flapping aircraft, the wings can work with a flapping angle in the range of a certain value by controlling the ＂shrinking＂ and ＂extending＂ of the electrostriction appliance. It can reduce the startup power and the impact load of the driver. The flapping extent of the wings will change when the voltage which is put into the electrostriction appliance varies. This makes it more flexible as the bionics-flapping aircraft realizes different actions of flying.

智能仿生瘤胃发酵器的研制与应用

根据仿生学原理模拟反刍动物瘤胃微生态环境,以瘤胃源菌群作为菌种模拟瘤胃体外人工发酵培育,调控智能仿生瘤胃发酵器相关发酵工作条件,探寻仿生条件下发酵液活菌数、总脱氢酶活力(TDHA)、α-淀粉酶活力、α-葡萄糖转苷酶活力、异麦芽寡糖的变化规律。结果表明:其发酵产物既能保持高数量和高活性的活菌数,又能保持一定水平的功能性异麦芽寡糖生物活性物质,具有合生素产品的特征和优势。说明自行研制的智能仿生瘤胃发酵器具备体外人工发酵的良好性能和仿生学优势。

IPMC并联驱动仿真与实验研究

电致动高分子智能材料IPMC存在刚性小、输出位移较大、致动力小以及承受电压较低等缺点.因此,提出了利用导电树脂将多片IPMC粘结成多层n-IPMCs的改性方法.利用有限元方法分别建立了单片IPMC和双层并联微驱动器2-IPMCs的仿真模型,对其输出特性进行了仿真预测,继而利用导电树脂粘结技术制备了双层2-IPMCs样品,最后对该样品进行了性能测试实验.实验结果证明,基于导电树脂的2-IPMCs相对于单片的IPMC在输出力、输出位移、刚度、最大承受电压、性能持续性以及保水性等方面都有较大的改进.

浅谈紫砂作品"南瓜壶"的创作

宜兴紫砂艺术传承到今天已经有五百多年的历史了,在这五百多年来,有许多紫砂大师巨匠和前辈们的努力和发展,紫砂艺术已经成了人们的审美心理和标准,给大家留下了许多经典的紫砂造型和创作题材,宜兴紫砂能够经久不衰也是和这点分不开的。南瓜壶作为花器仿生器中最受欢迎的作品,南瓜壶这种仿生题材的花器能够很好地引起共鸣,雅俗共赏,不仅是优雅和自然田园风格的形象,外观造型也是延续了传统紫砂壶的魅力,并且还有许多造型方面的创新和发展。