基于微阵列波能装置的半潜式风浪联合系统运动与获能研究

为实现海上风浪资源的高效利用,以Windfloat型风力机平台为基础,结合摇臂式波能装置,建立联合获能系统数值模型,并分析了波周期、PTO(powertake-off)阻尼、浮子直径及摇臂长度等关键参数对联合系统运动与获能的影响。研究发现,随波周期的增大,平台运动幅度整体呈增大趋势,装置获能先增大后减小;随PTO阻尼的增大,平台纵荡、纵摇运动幅度逐渐减小,垂荡运动幅度及装置获能先增大后减小;随浮子直径、摇臂长度的增大,平台纵荡运动幅度逐渐减小、垂荡、纵摇运动幅度逐渐增大,装置获能随浮子直径的增大而增大,随摇臂长度的增大先增大后减小。

考虑动态接触电阻的电磁能推进装置运动和温度特性研究

在电磁能推进装置工作过程中,电枢与轨道间的接触电阻动态变化对系统性能有着重要影响。针对现有研究多依赖于Holm接触电阻理论并以电枢静止状态为基础的局限性,采用有限元和控制变量法研究实际推进情况下枢轨动态接触电阻对电磁能推进装置运动和温度特性的影响。首先,通过实验获取膛口电压、电流、电枢速度和位移等关键参数。其次,利用改进的完全自适应噪声集合经验模态分解(improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise, ICEEMDAN)-小波阈值组合算法对所获得信号进行降噪处理,计算实际工况下的动态变化接触电阻。分别建立考虑枢轨动态接触电阻与不考虑接触电阻情况下的电磁热力耦合有限元模型,通过对比计算结果得到动态接触电阻对电枢运动和温度特性的影响。最后与实验结果进行对比,发现动态接触电阻是影响推进装置性能的重要因素,随着电枢位移的增加,接触电阻对运动特性的影响逐渐增加。另外,动态接触电阻的存在还会使电枢表面的温度迅速升高,电枢尾翼容易发生烧蚀,进而影响电枢的加速性能。该研究为进一步分析极端条件下动态接触电阻对电磁能推进装置的性能影响提供理论支持。

弧形自浮式防撞装置运动响应及受力特性分析

针对弧形自浮式防撞装置导向机构在日常运行过程中易发生塑性变形的问题,建立了基于三维势流理论的弧形自浮升降式防撞装置水动力分析模型,对不同入射角的波浪与水流共同作用条件下装置的运动响应及导向机构的受力特性进行分析,结果表明:水流的持续作用有利于减小防撞装置的运动响应;浮筒下游侧导向机构的刚度较大导致了该部分机构受力过于集中而其他导向机构未受力或者受力较小的现象;波浪入射角对导向机构的受力影响较大,当波浪入射角与水流流向的夹角较小时,波流的叠加效应会增大,造成下游侧导向机构受力陡增。

“三教改革”背景下教学设备的自主开发与应用--以运动控制系统实训装置为例

为推进“三教改革”落地实施,破解实训项目难以跟随技术发展变化的问题,对接“1+X证书”技能等级标准,把企业实际项目进行研学转化,设计出一种具有电气控制盘开放、控制系统可选择、执行机构可拼装、末端执行器可互换可升级的运动控制系统实训装置。这种教学实训装置的开放性和灵活性,为教学设备提高复合利用率、降低报废率、设备长期保持技术先进性提供了一种新方法;为机电一体化系统设计类岗位个性化的技术训练以及职业素养养成训练提供了一种“教法改革”新思路,设备研发过程中对于职业院校教师技术能力提升也提供了一种“教师改革”新途径。

人体下肢康复装置的结构设计及运动学分析

介绍了一种基于平面五杆机构的人体下肢康复装置,旨在满足术后卧床的卒中患者的早、中、后期的下肢康复训练需求。该装置具有简单可靠的特点,可以在床尾侧放置或随患者行走移动。装置主要由下部移动平台、手动升降组件、上部动力传动机构及左、右训练机构组成,并在踝、膝关节通用的关节支架上附有传感器,患者的运动信息可以被实时采集和反馈。运动学分析及Adams软件仿真结果表明,调整该装置双曲柄的初始相位,可以改变关节点的运动轨迹,得到不同运动模式下人体下肢关节运动的范围,达到卧式训练及行走训练的目的,从而满足患者不同康复阶段的训练需求。

行左心室辅助装置安装的终末期心力衰竭患者运动康复的最佳证据总结

目的总结行左心室辅助装置安装的终末期心力衰竭患者运动康复的最佳证据,为该类患者的运动康复临床实践提供科学依据。方法系统检索美国国家指南库、JBI循证卫生保健中心数据库、英国国家卫生与临床优化研究所网站、国际指南协作网、Cochrane系统评价数据库、Web of Science、Clinical key数据库、美国心脏病协会、医脉通、PubMed、中国知网、万方数据库关于终末期心力衰竭及心室辅助装置安装患者运动康复及心脏康复的相关文献,包括指南、系统评价、专家共识、临床决策、证据总结,检索时限从建库至2023年12月31日。由2名研究者独立对文献进行质量评价及证据提取总结。结果共纳入14篇文献,包括4篇指南,7篇系统评价,3篇专家共识。共提取出包括患者运动前评估、运动强度及类型、患者自我管理以及医护人员指导4个方面共25个条目的最佳证据。结论本研究总结了行左心室辅助装置安装的终末期心力衰竭患者运动康复的最佳证据,临床工作中医护人员可参照相应证据类型,根据患者自身情况制定个性化运动康复计划,保证患者运动安全和良好康复效果。

通过心肺运动试验初步探索左心室辅助装置对终末期心力衰竭患者术后早期活动耐量的影响

目的通过心肺运动试验(cardiopulmonary exercise test,CPET)对终末期心力衰竭患者左心室辅助(left ventricular assist device,LVAD)术后运动能力恢复的情况进行初步探索。方法回顾性分析2021年10月至2022年10月,于阜外华中心血管医院接受LVAD植入术的11例终末期心力衰竭患者,这部分患者术后早期进行心肺运动试验检查并收集相关参数进行分析。结果2021年10月至2022年10月完成的11例LVAD患者中,男性为9例占比81.8%,平均年龄为42岁;病因方面主要为扩张型心肌病7例和心肌致密化不全2例,占比81.8%;4例患者为IABP过渡至LVAD,占比36.4%。术前超声心动图提示这部分患者左心功能较差[左心室射血分数(21.4±4.2)%,左室舒张末径(80.6±10.4)mm],但右心功能处于正常范围[右室前后径(24.8±4.9)mm,三尖瓣环收缩期位移(18.2±4.7)mm]。SWAN-GANZ导管提示肺动脉压力偏高[肺动脉收缩压(41.5±8.7)mmHg,1 mmHg=0.133 kPa]。临床结局方面:1例患者出现围手术期死亡,10例患者存活良好。术后活动耐量方面:术后30 d时活动耐量较差,但术后3个月时活动耐量均有明显改善,其中峰值摄氧量显著提高[(12.9±2.8)ml/(kg·min)比(15.8±1.3)ml/(kg·min),P=0.05],二氧化碳通气有效性斜率显著下降[(42.6±6.3)ml/(kg·min)比(31.7±6.6)ml/(kg·min),P=0.001]。结论LVAD是治疗终末期心力衰竭的有效手段,能够显著改善心衰患者的活动耐量。

“观察蚯蚓的运动”实验装置的创新设计

为方便观察蚯蚓的运动,准确得出实验结论,可创新设计实验方案,优化生物学实验教学。具体创新设计方法:用废旧电线卡槽制成3条狭窄跑道,跑道底板选用泡沫板、糙纸板和透明胶带等3种粗糙程度不同的材料为蚯蚓创设不同的运动条件,即可观察到蚯蚓在不同表面上的运动情况,从而通过比较得出准确的结论。

创新装置让“科学探究”走向“探究实践”——以“运动的小车”撞击实验装置为例

基于《义务教育科学课程标准(2022年版)》核心素养内涵中提出的“探究实践”,以四年级上册“运动的小车”教学实践为例,创新实验装置,引导学生经历自主探究以及项目化实践的过程。借助创设的真实情境,让学习真实发生,在解决问题中引导科学思维的迭代,在任务导向中促进探究能力的提升,关注学生的主动参与、动手动脑和积极体验,以实现高阶能力的发展,助力学生核心素养的形成。

一种饮品摇匀装置设计与运动学仿真

针对目前深受大众青睐的茶饮、调酒等饮品行业调制效率低、人力成本高等问题,研究设计一种饮品摇匀装置,主要由动力部分、传动定轴轮系、摇杯机构等组成。通过定轴轮系将动力传递给各个摇杯机构,利用摇杯机构中连杆的回摆运动调制摇杯中的饮品。应用ADAMS动力学仿真软件对装置主要传动部分进行运动学仿真分析,得到执行部分位移周期性运动变化曲线,验证装置的实用性与可行性。该设计研究对饮品调制领域装置优化设计提供技术范例和参考。

左心室辅助装置植入术后患者运动康复护理应用进展分析

左心室辅助装置(LVAD)是一种在严重心脏衰竭患者中用于提供心脏辅助功能的重要医疗工具,LVAD植入手术已经在许多国家和地区成为拯救生命的标准治疗方法,为心脏病患者提供了新的生存机会。然而,LVAD植入术后往往需要经历一系列身体和生活方式的调整,包括药物管理、情感应对、饮食调整以及运动康复 ,其中运动康复在LVAD患者中日益被认为是一项关键因素,可帮助患者逐渐恢复体能、重建肌肉力量,改善心脏和全身功能,但目前对于LVAD术后患者运动康复指导和应用进展尚未得到充分研究和了解。基于此,本综述将回顾现有文献,探讨LVAD植入术后患者运动康复护理的应用进展,重点关注不同类型康复计划对患者生活质量和功能恢复的影响,旨在更好地满足LVAD患者的康复需求,并持续改进这一领域的护理实践。

风筛式清选装置上物料的非线性运动规律

根据联合收割机风筛式清选装置的工作情况,建立了物料与简谐振动筛面的碰撞运动模型,推导出n-1周期运动的二维Poincaré映射。以振动频率为控制参数,计算得到映射Jacobi矩阵特征值的变化曲线,根据其穿越复平面单位圆的位置,分析了映射不动点的稳定性,获得了碰撞运动通过典型的倍周期分岔通向混沌的过程。给出了系统运动状态与工作参数的关系,并通过数值模拟验证了理论分析结果。获得了清选筛面上物料的非线性运动规律,为风筛式清选装置的结构调整和参数优化设计提供了理论依据。

挖掘机工作装置运动学建模与分析

为实现挖掘机作业自动控制,建立了挖掘机工作装置4自由度运动学模型。根据变量性质,将挖掘机工作装置分为4种工作空间:驱动空间、关节空间、位姿空间和检测空间。从运动学正解、逆解问题出发,充分利用挖掘机工作装置各构件间几何关系,分别求出了各工作空间之间位置及速度的非线性映射关系。结论为运动控制器设计提供了理论指导。

同步膜上开孔插秧装置运动学仿真与参数优化试验

为解决秸秆基纤维地膜敷设后直接插秧造成的秧苗根系损伤的问题,设计了一种同步膜上开孔插秧装置,并对装置进行运动学仿真分析及试验研究。根据秧针尖点与纵向开孔刀尖点轨迹方程,通过数学模型推导计算,从理论上分析装置设计的可行性,应用ADAMS进行了运动仿真,得到秧针及纵向开口刀关键点的运动轨迹,应用三因素三水平虚拟正交试验方法,以分插机构旋转速度、纵向开孔刀长度、纵向开孔刀与秧针夹角为影响因子,以膜孔长度、膜孔与秧针偏差为响应函数,对纵向开孔刀的结构参数进行优化试验研究及试验台验证。结果表明：当作业速度≤1.4 m/s,在120、140和160 mm 3种株距条件下,纵向开孔刀长为65 mm、纵向开孔刀与秧针夹角为0°时,所开膜孔长度为31.8～42 mm,膜孔与穴口偏差0.21～0.78 mm,膜孔合格率达92%以上。研究结果为水稻秸秆基纤维地膜敷设插秧机同步膜上开孔装置的设计提供了参考。

基于Solidworks Motion的番茄收获机测产装置的运动学仿真分析

为了研究番茄初始速度对测产装置称量精度的影响,建立番茄收获机测产装置的运动仿真模型。以番茄收获机测产装置上的番茄为研究对象,采用运动学理论分析和运动仿真分析相结合的方法,分析番茄在测产装置上的运动过程,并考察初始速度对番茄称量精度的影响。结果表明:为避免番茄运动对称量精度的影响,使番茄在进入称重皮带有效范围之前与称重皮带相对静止,要求从色选皮带传送的番茄的初始运动速度v0在合理范围:0mm/s≤v0≤1 350mm/s。

大型推土机推土工作装置运动分析

分析了新型履带式推土机推土工作装置侧倾机构的组成和侧倾参数 ,以及升降机构的组成和角度、速度、加速度等运动参数 ,并采用已建立的模型进行了实例计算和分析 ,为推土机推土工作装置的设计提供理论依据 。

伸缩臂叉装车工作装置运动学分析

伸缩臂叉装车工作装置是一种平面开链六杆机构,基于复数矢量法推导了该机构的位移、速度和加速度的解析解,根据Matlab算例计算结果分析了该机构的运动特性。随臂架转角的增大,摇杆角度近似线性的减小,而连杆角度逐渐增大;摇杆角速度和连杆角加速度与臂架转角呈开口较大的抛物线,当臂架转角等于40°时摇杆角速度负向最大,连杆角加速度最小;摇杆角加速度和连杆角速度随臂架转角的增大而增大;货叉的位移、速度和加速度均随臂架转角的增大而增大。用ADAMS软件仿真验证了该分析结果,可进一步用于该机构的动力学分析、优化设计和自动调平控制。

整秆式甘蔗收割机组合式扶起装置运动学分析

为改进整秆式甘蔗收割机对倒伏甘蔗的扶起能力,设计了一种组合式扶起装置,这种装置能把倒伏的甘蔗扶起到夹持输送口的高度。通过分析计算得出了组合式扶起装置中弧形拨指链的导轨与地面的角度、最佳转速和弧形拨指间距,推出了装置在扶起甘蔗的运动过程中的基本方程,并得出了各参数之间的关系。通过对组合式扶起装置的关键部件—圆锥形螺旋滚筒的运动分析,得出了螺旋滚筒合理的螺旋角。

弹齿滚筒式捡拾装置运动学特性的理论分析

我国牧草捡拾装置常规设计方法没有理论依据,设计水平远落后于国外发达国家,严重制约了其使用可靠性。为此,提出了一套弹齿滚筒式捡拾装置运动学特性的理论计算方法,核心思想是采用分段曲线的方法,分段描述弹齿端部的位移方程、速度方程和加速度方程。通过总结分析3种典型凸轮曲线的运动学特性的共性,发现共同特点是按牧草收获工艺可以将其分为4个区域,验证了所提出设计理论的正确性。本研究旨在完善弹齿滚筒式捡拾装置的设计理论,为今后捡拾装置设计生产提出具有普遍性的指导意见。

基于ADAMS的颚式破碎机工作装置的运动分析

对颚式破碎机工作装置进行运动和动力分析,基于ADAMS建立了颚式破碎机的虚拟样机模型,并对进、排料口水平、垂直位移等运动学特性进行了仿真研究。分析结果证实了颚式破碎机的运动特性满足破碎要求。该研究思路对颚式破碎机的优化设计具有一定的参考价值,为设计提供了有效的依据,有较强的实用性。