摘要：为了提高软体机器人对复杂地形的适应能力,提出了一种具有多运动模式的软体爬行机器人。首先,分别利用聚乙烯材质与聚丙烯材质的波纹管设计了软体爬行机器人的转向伸缩执行器与弯曲执行器,并通过浇注成型与3D打印技术制造了软体爬行机器人样机;其次,分析软体爬行机器人的平面直行、平面转向和平面杆过渡等运动模式,研究了软体爬行机器人的运动步态规律;再次,基于常曲率假设,分析压强与执行器弹性变形的关系,建立了执行器的运动学模型;最后,通过运动学试验,验证了执行器运动学模型的正确性,检验了软体爬行机器人在多模式下的运动能力。

摘要：以跳跃性能优异的蝗虫为仿生对象,设计一种新型仿生跳跃机构。针对蝗虫采用的间歇式跳跃机制以及蝗虫后腿结构简单高效的特点,新型机构通过不完全线齿轮传动提供间歇运动,以跳跃执行部分模拟蝗虫后腿跳跃结构,并以弹簧作为储能机构。对跳跃机构进行垂直方向的跳跃运动仿真,并分析跳跃机构中弹簧的弹性系数大小对跳跃能力的影响,结果表明该跳跃机构的设计具有较好的可行性,并有尺寸小、跳跃能力强的特点。

摘要：基于分形理论,提出了一种新型的正六边形分形多胞薄壁管结构,并利用简化的超折叠单元理论及本构单元法推导了正六边形分形多胞薄壁管结构的平均碰撞力表达式。通过对比平均碰撞力理论解析解与数值模拟结果,验证了仿真模型的准确性。借助有限元仿真结果,分析比较了正六边形分形多胞薄壁管结构和当前较好的正六边形多胞薄壁管结构在碰撞角度为0°、10°、20°和30°的多工况下的耐撞性。结果表明:随着碰撞角度的增加,结构的变形模式从渐进折叠屈曲变为整体弯曲变形,吸能效果逐渐减弱。在同等质量下,正六边形分形多胞薄壁管结构吸能效果在各碰撞角度下较当前较好的正六边形多胞结构分别提升了11.81%、5.14%、2.05%和9.60%,证明了基于分形理论设计的薄壁管结构具有较好的耐撞性。

摘要：针对梯形压电悬臂梁的电学输出和力—电映射特性进行理论分析,根据得到的力—电映射特性曲线对压电振子进行结构优化,从而达到提高输出电压的目的。首先对梯形压电悬臂梁进行分布式参数建模,得到输出电压理论解并与有限元仿真结果对比验证。将梯形压电梁与矩形压电梁对比分析,结果表明:梯形压电梁更适合作为压电振子。进而分别探究了梯形压电悬臂梁的相关力学参数对输出电压的影响,得到了梯形压电梁的力—电映射关系,为梯形压电悬臂梁的优化设计提供了良好的理论基础。

摘要：为最大限度发挥燃料电池的性能,探索影响燃料电池性能的关键因素极其重要。文章建立一个4路蛇形流道的三维质子交换膜燃料电池单体模型,并使用ANSYS FLUENT软件开展不同进气温度(300 K、333 K)及不同背压(0 atm、1 atm)对电池性能影响的模拟计算,分析温度、氢含量、氧含量及水含量对燃料电池的影响。研究结果表明:进气温度333 K相比于进气温度300 K时的性能呈现先增加后减少的趋势;背压为1 atm时的性能始终高于背压为0 atm时的;在中高电压下,氧含量对电池性能影响最大;在中低电压下,水含量对电池性能影响最大。

摘要：随着我国制造业向着数字化、智能化的方向迅猛发展,计算机图形学技术在工业中的应用越来越广泛,为适应我国机械工程专业领域产业升级和转型的需求,探索“新工科”背景下机械工程专业学生机械设计能力培养教学改革意义重大。根据工程教育专业认证的标准,在长期教学改革实践的基础上,从课程大纲、教学内容、课程目标、质量监控等方面,对北部湾大学机械与船舶海洋工程学院机械设计类基础课程“三维实体建模与仿真”进行深入分析研究。基于OBE(Out-comes-based Education)理念,坚持“学生中心、成果导向、持续改进”,以“三维实体建模与仿真”课程教学实践改革过程为依托,介绍机械工程专业学生三维设计能力培养教学改革过程,对以提高学生的工程及创新能力为目的机械工程专业实践教学体系进行探索,以学生为中心完善课程评价体系,同时结合工程教育专业认证毕业要求和学校定位,以为“西部陆海新通道”“港口机械”的发展提供素质应用型人才为目标,推动学校教学体制改革,旨在提升机械工程专业教学质量和推动工程教育专业认证,提高机械工程专业人才培养质量和推进机械工程专业的学科建设。

摘要：为了解决城市中停车位不足的社会需求问题,首先提出新型机械式立体车库的设计方案,其总体结构为一个"回"字型。道路从车库中间穿过,将立体车库分成上轨道、下轨道两部分,轨道安装有多个载车板,每一个载车板是一个停车车位,停放的车辆可以沿着轨道循环运动,立体车库的出入口置于道路的两旁,该车库只需要地面上的两个停车位便可以停放数辆乃至数十辆车,并分析了载车板在换向过程中保持水平的运动学原理以及相邻载车板在换向过程中不发生干涉的尺寸要求,最后对其总体设计做出评价。