液压驱动仿生捕蝇草柔性抓手的设计与实验研究

随着科技的发展和生活的需要,柔性抓手因其安全性和柔顺性逐渐成为了研究热点。捕蝇草作为一种能够实现包络抓取的植物,其运动特点对于柔性抓手的抓取运动具有较好的参考性。文中根据软体网格结构和捕蝇草的变形机理,提出了一种由双仿生叶片组成的液压驱动仿生捕蝇草柔性抓手结构。首先基于本构模型提出了完全嵌入式单列网格弯曲角度和压力关系的数学模型,然后基于仿真模型分析了多列网格弯曲角度和压力的关系,确定了柔性抓手0.040 MPa的工作压力。通过分析仿真结果,得出了边缘不完整网格的弯曲角度变化和受力均大于完整网格的结论,证明了不完整网格处是柔性抓手强度的薄弱点。进行了液压驱动和气压驱动仿生叶片的弯曲实验和闭合力实验,证实了在工作压力下液压驱动的性能优于气压驱动,确定了柔性抓手0.010 MPa的准备压力。最后通过适应性实验证明了所设计的柔性抓手能抓取不同形状的物体,证实了最大负载能力达304.3 g。文中设计的液压驱动仿生捕蝇草柔性抓手可以为活体昆虫捕捉和无损采摘提供有效的解决方案,也可为仿生植物机器人的研发提供理论和技术基础。

仿驼足行走机构及其牵引性能

分析了骆驼在沙地上行走时驼足与沙地相互作用的特点，在此基础上提出了仿驼足行走机构的概念，给出了其结构模型，并用简化实物模型进行了试验验证。试验结果表明，所提出的仿驼足行走机构在沙地上具有较高的牵引性能。

出砂冷采稠油油藏泡沫油研究进展

稠油广泛蕴藏于加拿大、委内瑞拉、中国等国家,出砂冷采作为一种有效的稠油冷采技术,主要通过形成泡沫油而获得高产油流,因此,加强泡沫油的相关研究对该类油藏的开发至关重要。调研了中外关于出砂冷采稠油油藏泡沫油的研究现状及最新进展,从分析泡沫油油藏非常规特征入手,系统介绍了泡沫油的定义及性质,详细说明了泡沫油非常规高压物性及压力衰竭实验方法及研究内容,总结了泡沫油孔隙网络模拟及宏观数值模拟方面的研究进展。加强泡沫油流的理论研究,明确岩石流体特征、操作条件等对泡沫油流的影响,探索泡沫油油藏开发后期有效的接替技术是今后的研究重点和方向。

风区高速铁路路基沙害防治研究与设计

研究目的:兰新第二双线通过的烟墩风区及百里风区,风速高,风沙流对高速铁路的危害严重,为有效的避免或减少沙害对无砟轨道铁路路基的危害,研究强风形成机理、风沙流活动规律、风沙两相流的特点,建立风区路基防沙对策技术体系,研究成果应用于本线的防沙设计与施工。研究结论:通过现场实测、室内试验、风洞试验以及数值分析等,研究戈壁风沙流的运动特征,得出:(1)主导风向与挡沙墙垂直时,防沙效果最佳,当挡沙墙与主导风向夹角逐渐变小时,挡沙墙的导沙作用明显;(2)挡沙墙高度2 m、透风率40%时挡沙效果最佳;(3)采用高立式挡沙墙阻沙,石方格沙障固沙的措施适宜于本线的风沙防治;(4)防沙工程有效地减轻了沙害对列车运营的影响,对于列车全天侯运行提供了技术保障;(5)该研究成果可为戈壁强风区风沙防治提供参考,为相关规范的修订提供理论技术支持。