摘要：为了设计结构简单、制作方便、易于建模的大角度弯曲驱动器,提出了一种扇形腔室结构的软体多腔室弯曲驱动器。该驱动器由超弹性材料制作而成,并在Yeoh本构模型的基础上,建立了输入空气压力与弯曲角的函数关系。利用Abaqus有限元分析软件对驱动器在不同驱动气压下的弯曲变形进行了仿真,分析了腔室端面半径、腔室壁厚、腔室端面夹角、凹槽深度、底层厚度等结构参数对驱动器弯曲角度的影响。制作了软体驱动器,搭建了气动控制实验平台,测试了驱动器的弯曲性能,输入气压为0~65 kPa,弯曲角度为0~218°,仿真结果与实验结果基本吻合。基于弯曲驱动器设计了一种夹爪长度可调的软体夹持器,测试了其对不同尺寸、形状、质量的物体的夹持效果,实验结果验证了所设计驱动器和夹持器的实用性,表明驱动器具有良好的弯曲性能。研究结果可以为软体驱动器的进一步研究提供参考。

摘要：针对压电驱动柔性微夹持器在夹持过程中易产生旋转和滑移现象,不能很好地实现稳定夹持的问题,采用连续体结构拓扑优化方法设计了柔性微夹持器。采用固体各向同性材料惩罚模型拓扑描述方法,将输出位移与输入位移比最大、旋转角度最小、寄生位移最小和末端刚度作为优化目标。使用分层序列法将拓扑优化问题分为两个阶段,建立了柔性平行微夹持器的拓扑优化设计模型,用优化准则法求解得到低寄生位移柔性平行微夹持器,与未抑制旋转角度和寄生位移的微夹持器进行仿真对比,验证了算法的有效性。加工微夹持器并测得单位寄生旋转和相对寄生位移分别为0.00138427 mrad/μm和0.7%,具有较低的寄生位移和旋转角度,能够实现平行夹持,验证了设计的有效性。

摘要：传统教学方法以教师课堂上知识讲授为主,学生被动地接受抽象的理论知识,容易失去学习兴趣和主动性,导致学习效果不理想。本文以课程“计算机辅助设计与制造”为例探讨项目导向教学模式,将理论教学与科研项目相结合,通过项目将知识点进行串联,利用课内实验训练软件应用技能,进而完成项目具体任务,进行课外实践强化学习效果。该教学模式以项目为导向,引导学生针对具体项目任务进行探究学习和实践,提高学习兴趣与动力,促进实践与创新能力发展,提升了课程教学效果。

摘要：安全防护设计是结构设计中需考虑的关键问题,进行极限工况下膜式空气弹簧(Rolling Lobe Air Spring,PLAS)的力学特性研究可为开展其安全保护设计奠定重要基础。计及橡胶气囊外径随弹簧高度变化影响,考虑圆弧段半径、直线段内锥角等关键设计参量,建立了具有安全保护设计的膜式空气弹簧力学特性模型。试验结果表明,膜式空气弹簧结构参数最大相对误差为11.9%,极限工况时不同压强下静刚度相对误差均小于11%,承载力最大相对误差均小于6%,证明了所建立RLAS力学特性模型的正确性。进一步提出以力增益、刚度增益作为安全保护设计的量化表征指标,探明了极限工况下关键设计参量对RLAS力学特性、量化表征指标的影响规律。研究结果为设计阶段准确计算RLAS的安全保护能力提供了理论支撑。

摘要：为了提高关中黄土地区地源热泵系统的运行效率,对西安某地工业厂房地源热泵项目设计进行优化。通过现场热响应试验,分析了埋管形式、进口流速、管距等不同埋管特性对地埋管换热特性的影响,提出优化设计策略,通过调试试运行,运行效果良好。