双奇核^(174)Re中的准粒子形状驱动效应

对双奇核174Re的在束γ谱学实验数据作了仔细分析,提取出了带间与带内E2γ跃迁分支比,并导出了其约化跃迁概率的比值。用带混合理论对约化跃迁概率的比值进行了分析,得到带间相互作用强度及转动带形变的信息。发现不同组态的转动带其跃迁电四极矩具有明显的差异。与相邻奇A核的结构特征类似,这种跃迁电四极矩的差异很可能是由于1/2-[541]准质子或1/2-[521]准中子对原子核的形状驱动效应造成的。

奇A核Pd同位素中h_(11/2)入侵轨道的形状驱动效应研究

过渡区原子核的形变与准粒子占据的轨道密切相关。采用推转壳模型首次系统性地研究了奇A核^(99)Pd,^(101)Pd和^(103)Pd原子核中h_(11/2)轨道对核芯的形状驱动效应,基于Total-Routhian-Surface(TRS)方法的计算结果表明,当过渡区原子核^(99)Pd,^(101)Pd和^(103)Pd中的准粒子开始占据h_(11/2)入侵轨道时将会使原子核产生稳定的四极形变。另外,对A≈210质量区近滴线核的高自旋态研究现状及今后进一步的工作也进行了概述。

基于混合遗传算法的磁控形状记忆合金驱动器磁滞模型优化

为了消除或减小磁滞非线性特性对磁控形状记忆合金驱动器定位精度的影响,应用BP神经网络建立了磁控形状记忆合金驱动器磁滞模型。针对BP网络算法存在的不足,以及网络结构、初始连接权值和阈值的选择对BP网络训练的影响很大等问题,提出一种混合遗传算法对神经网络磁滞模型的权值和阈值进行优化。将优化后的参数赋值给BP神经网络重新训练,结果表明,优化后的磁滞模型训练误差绝对值由25nm减小到5nm,有较好的收敛性。

形状记忆合金驱动的曲柄滑块机构多目标优化设计

提出了一种应用于水下机器人方向舵、滑块为原动件的曲柄滑块传动机构,形状记忆合金差动驱动是该机构的突出特点。分析了形状记忆合金差动驱动的曲柄滑块机构运动机理,基于形状记忆合金驱动器的变形能力和力学性能,采用多目标优化设计理论和算法,对形状记忆合金差动驱动的滑块行程和作用在滑块上的初始驱动力进行了综合优化,得到了曲柄滑块机构的结构优化参数,同时为形状记忆合金差动驱动器的性能参数设计提供了理论依据和设计准则。虚拟样机仿真试验验证了机构良好的驱动和传动性能。

新型磁驱动形状记忆合金研究进展

磁驱动形状记忆合金是一种新型功能材料,由于兼具大的输出应变和高响应频率等综合特性,成为智能材料领域的研究热点之一。本研究首先总结了Ni-Mn-Ga合金在相变和磁致应变性能方面的特点,然后着重介绍了Co-Ni-Ga和Ni-Fe-Ga两类新型磁驱动记忆合金在结构、相变、形状记忆效应、磁性能等方面的研究进展,并对其中存在的问题进行了讨论。

基于模糊控制的直线型形状记忆合金驱动器控制系统设计

采用模糊控制的方法对一种直线型形状记忆合金驱动器的输出位移进行控制。整个控制系统采用MCS 51单片机作为核心,介绍了这个控制系统的设计方法,并给出了能实现上述控制系统的硬件电路原理图以及软件程序流程图。其中的模糊控制器采用离线计算、在线查询决策的方法,易于工程实现。

一种改进的形状记忆合金驱动器自适应控制算法的初步研究

针对形状记忆合金驱动器的非线性迟滞特性,提出了一种改进的自适应控制算法。该算法以MKP逆模型为前馈补偿器,通过选择性自适应律调整模型参数,从而实现动态磁滞补偿,以达到实时准确控制。采用仿真实验对其性能进行了初步验证。结果表明,该算法具有收敛速度快、运算负荷小、抗噪能力强等优点,适合于实时控制应用。

用于柔性机械手的形状记忆合金驱动器滑模控制研究

提出了一种新型结构形式的形状记忆合金驱动器———内嵌式形状记忆合金驱动器。该驱动器将U形回复形状记忆合金丝嵌入弹性硅胶棒内 ,通过温控方式实现驱动器的往复可逆弯曲运动 ,对外稳定输出力和位移。研究了驱动器运行机理 ,探讨了基于形状记忆合金电阻反馈的变结构滑模控制策略 。

组合式形状记忆合金驱动器的轨迹规划与实现

将形状记忆合金(SMA)丝嵌入弹性棒可构成形状记忆合金驱动器(SMAA).采用两台SMAA构成的组合式记忆合金驱动器可实现偏动元件与致动元件、驱动单元与执行单元的高度集成,且运行范围与操作能力均得到提高.在机械手操作规划基础上,研究了组合式记忆合金驱动器在关节空间的轨迹规划方法、算法与过程.采用B样条插值,对组合式驱动器进行了轨迹规划,给出了规划后弯曲角的变化轨迹.基于应变反馈的原理,选择了半导体应变片,进行了斜坡轨迹跟踪实验,结果表明实际轨迹能够准确跟踪设定轨迹.

形状记忆合金驱动可变形机翼的设计优化

传统方法设计的机翼气动性能对飞行条件的依赖性较强,针对该问题,设计一种由形状记忆合金(SMA,shape memory alloy)丝驱动的可变形机翼机构。该机构可根据不同的飞行状态自动调整机翼形状,实时优化机翼气动性能。首先,将SMA驱动器驱动点连接到翼型内侧的桁条上,驱动桁条上下移动从而使柔性蒙皮变形;其次,利用优化集成平台Isight,对机翼进行建模及流体力学分析,以实现可变形机翼的优化设计;最后基于优化设计结果,结合SMA本构关系,确定满足优化设计要求的可变形机翼驱动结构方案。研究结果表明,SMA驱动器能够实现可变形机翼的变形驱动,通过30~140℃温度控制,可实现机翼上下蒙皮0~8 mm的变形量,翼型升阻比最大可提高21.87%。

关于新型功能材料精密微驱动器的研究综述

精密微驱动器是微机电系统的核心部件,是实现微器件运动的关键。微驱动器的工作原理主要是利用物体的物性效应(物理效应、化学效应、生物效应等)实现对目的物的驱动与操作,本质就是将光、电、热等多种形式的能量转换成为机械能输出,是近几年研究的热点。文章全面综述了电热式、磁致伸缩、电磁、压电陶瓷、静电和形状记忆合金几种微位移驱动器的原理、结构、特性及应用领域。

偏动式双程SMA驱动器工作机理与能量转换研究

研究了偏动式双程SMA驱动器的工作机理 ,建立了驱动器输出力、输出位移、负载与驱动元件弹性刚度和预变形之间的变量关系。基于热力学基本定律 ,给出了双程SMA驱动器工作过程中能量的周期性流动、转移和转化模型 ,指出双程SMA驱动器双程做功的能量都来源于SMA元件的相变弹性势能 ,能量的一部分用于来程做功 ,一部分在来程转移给偏置元件 ,用于回程时做工 ,还有一部分被释放掉。

杜芬方程形状同步控制及其在保密通信中的应用

从杜芬系统的混沌吸引子的形状出发,提出了形状同步的概念。基于平面曲线基本定理,利用杜芬系统的混沌吸引子的形状特征,设计了驱动响应形状同步控制器,实现了杜芬方程和响应系统完全形状同步。结合混沌掩盖方法,设计了基于杜芬方程的形状同步混沌保密通信方案。数值仿真结果进一步验证了同步方法的可行性和实用性。

ESMAA驱动的多指机械手研究

由形状记忆合金构成的结构简单、控制灵活、功率密度大的电动机,在轻型机器人及小型化系统中具有独特的技术优势。然而,几乎所有现行结构中,致动元件和偏动元件都是分离的,驱动单元和执行单元也彼此独立,不但机构复杂,就是手指的张合动作也很不连贯,更无仿生柔顺性可言。因此,研制了新型内嵌式记忆合金驱动器。该驱动器由内嵌弯曲回复记忆合金丝的硅胶棒组成,通过温度循环方式稳定输出力和位移。建立了驱动器的变形理论,得出了驱动与控制的规律性结论。进一步利用多台驱动器研制了组合式柔性机械手,探讨了多指手的运动学问题。最后,完成了组合式三指柔性机械手爪抓取演示系统的设计制作和试验研究。

直流磁控溅射Ni_(49.54)Mn_(29.59)Ga_(20.87)磁驱动记忆合金薄膜的XPS研究

采用直流磁控溅射技术沉积了Ni49.54Mn29.59Ga20.87磁驱动形状记忆合金薄膜。XRD结果表明,Ni49.54Mn29.59Ga20.87薄膜室温下为5层调制型结构马氏体。X射线光电子能谱(XPS)分析表明,放置于空气中2个月的沉积态薄膜表面吸附少量氧和碳杂质。随Ar+刻蚀深度的增加,表面C杂质易被剥蚀掉,而部分氧杂质以MnO状态存在;Ni、Mn、Ga元素含量由薄膜表面向内层逐渐增加,化学价由正价向零价转变。

形状记忆合金在变厚度机翼上的新型应用

本文提出了一种形状记忆合金在变体机翼上的新型应用。首先利用形状记忆合金和弹簧储能元件设计了智能驱动器,并通过双滑块机构的传动原理,将智能驱动器的驱动传递到变体机翼蒙皮上,可以实现机翼厚度的改变。

Ni_(50)Mn_(37)In_(13)磁驱动形状记忆合金薄膜中的交换偏置

研究了磁场冷却前后Ni50Mn37In13磁驱动形状记忆合金薄膜在低温下的磁学行为。结果表明:磁场冷却后的Ni50Mn37In13薄膜在10 K温度下表现出一定的交换偏置效应。在特征温度Tf以下,零场冷却状态下的Ni50Mn37In13合金处于超自旋玻璃态,而经磁场冷却后发生了从自旋玻璃态向磁有序的超铁磁结构的变化。超铁磁结构中的超铁磁团簇与反铁磁基体构成了铁磁/反铁磁耦合,从而导致了交换偏置的产生。

一种正方体型管内仿生蠕动机器人

开发了一种微型形状记忆合金直线驱动器 ,驱动器可沿轴向主动收缩和舒张 ,并可承受一定径向力 ,产生弯曲变形 .在此基础之上 ,开发了一种呈正方体型的 2 in(2× 2 .54cm)管内蠕动行走机构 .该机构模仿腔肠动物的行走方式并采用独特的拐弯策略 ,可在管内向前后、左右、上下六个方向行走 ,可通过“L”型、“T”

微型仿尺蠖软体机器人的设计与实验

根据尺蠖的运动规律设计了一种微型仿尺蠖软体机器人。利用形状记忆合金(SMA)弹簧模仿尺蠖肌肉对机器人实现驱动,通过周期性电流驱动机器人实现连续爬行运动。为了验证设计的微型仿尺蠖软体机器人的可行性,制作了机器人样机,通过运动实验测试机器人在鼠标垫、木板、纸板上的最大爬行速度,以及爬行速度与驱动电流的频率和占空比之间的关系。实验结果表明:所设计的微型仿生软体机器人在电流的周期性驱动下,可以模仿尺蠖完成连续爬行运动,最大爬行速度可达3.5 mm/s,说明了所设计的微型仿尺蠖软体机器人的可行性,为微型仿生机器人的进一步研究提供了参考。

微机械技术应用于医疗工程的研究

一、微机械的发展和定义 微机械是本世纪出现的一项高新技术,它的发展是建筑在下列三个支柱技术的基础上,即(1)以VLSI为代表的半导体微细加工技术;(2)微检测和控制技术;(3)微系统的设计方法论。