基于球形相变单元储热装置的放热特性研究

设计并搭建基于球形单元的相变储热装置。储热水箱作为太阳能供暖系统中的核心设备,水箱的放热性能直接决定储能系统整体的运行效率。通过单一控制变量法对球形单元储热装置进行放热试验,得到并分析温度变化曲线。结果表明:在水箱空间一定且相变材料基本一致时,球形相变单元个数对装置的放热效率影响较大;改变单元之间层间距对装置的放热效率影响较小;入口温度和入口流量的变化对整个装置换热效率影响较大。

纤维缠绕复合材料约束球形浮力芯材准静态压缩吸能机制

针对海洋工程平台的防护吸能和浮力储备需求,设计一种纤维缠绕复合材料约束球形浮力芯材吸能结构。为分析其变形损伤特征和能量耗散机理,通过ABAQUS有限元软件和万能材料试验机开展数值模拟分析和试验验证研究。通过力学响应特征和损伤破坏模式分析可知,结构吸能设计的关键在于表层和芯材的泊松比匹配。芯材主要通过塑性压缩损伤和剪切断裂破坏吸收能量,而表层吸能则主要通过环向的花瓣形拉伸断裂破坏。研究表明,该型结构单元压缩吸能特性优异,可实现海洋工程结构平台的防护吸能和浮力储备要求。

模块化软体机器人运动模式

设计了一种模块化软体机器人,其由多个可变形的球形模块单元组成,根据球形模块单元的膨胀和收缩,能改变自身的尺寸向前移动.应用有限弹性理论,分析了球形模块单元的充气膨胀过程,结果表明球形模块单元的初始膨胀半径越小,其最大压力越大.描述了3个球形模块单元依次膨胀和收缩过程,得出1个周期内该软体机器人的运动模式.最后,通过3个球形模块软体机器人膨胀和收缩运动的实验,验证了模块化软体机器人运动模式的可行性.