摘要：沙柳作为我国西北地区主要防风固沙树种,其机械化平茬更新对生态环境保护和社会经济发展具有重要意义。为解决沙柳平茬过程中锯片易磨损、动力消耗大和茬口烧伤撕裂等问题,基于外部形态仿生技术设计了一种新型仿生圆锯片。通过分析河狸上门齿的生物学特性,确定将其作为仿生设计的理想对象,采用图像处理技术提取了河狸上门齿的精确轮廓曲线,并进行了定量分析,在此基础上,基于有限元法构建了沙柳平茬的仿真模型。仿真结果表明,与折背齿锯片相比,仿生圆锯片平均切向力降低14.28%、平均径向力降低22%、轴向力作用时间缩短且切削动能降低21.43%。通过锯切试验对比验证了仿生圆锯片能够提升切削性能。仿河狸上门齿圆锯片可以改善锯齿受力状态,减少沙柳对锯齿的压力并提高能效,为改善沙柳平茬圆锯片切削性能提供了新的设计思路,能够提高沙柳平茬的工作效率,对生态环境保护具有积极意义。

摘要：蝴蝶鳞片表面具有脊沟等非光滑结构,这些结构的形态、密度、分布等的微小差别对光线产生折射、反射等光学效应使鳞片呈现不同的颜色。蝴蝶鳞片微观结构的分析是生物结构色隐身研究的理论基础。本文从宏观与微观、表面形态与横截面结构等角度出发,应用电镜对比分析了鳞片的微观结构,构建蝴蝶鳞片分布、形态和结构的优化模型,优化设计出2种仿蝴蝶鳞片微观结构模型。

摘要：采用试验优化设计理论,利用L16(215)二水平正交表设计试验,对具有凹坑形非光滑表面形态的试件进行微观摩擦磨损试验研究,运用多元线性回归正交设计处理试验数据,得到具有凹坑形非光滑表面形态试件的体积磨损率和摩擦系数与各试验因素关系(如非光滑单元体大小、距离、速度和载荷)的回归方程.结果表明:试验因素对体积磨损率的影响程度由大到小依次为载荷、速度、单元体大小和距离;体积磨损率随着距离、速度及载荷的增加而增大,随着非光滑单元体尺寸的增加而减小,但距离和速度的交互影响很小;试验因素对摩擦系数的影响程度由大到小依次为载荷、速度、距离和单元体大小;摩擦系数随着距离、速度及载荷的增加而减小,随着非光滑单元体尺寸的增加而增大,但距离、速度及载荷的交互作用也很小.

摘要：利用激光微细加工技术将根据仿生非光滑耐磨理论设计的仿生非光滑耐磨表面复制到55号钢模型试样上,在磨损试验机上进行影响凹坑形非光滑表面试样耐磨性多因素试验。采用试验优化设计技术中部分正交多项式回归设计试验方案,得出影响仿生非光滑凹坑表面耐磨性多因素回归方程。试验结果表明,各试验因素对耐磨性影响重要程度依次为温度、磨损时间、凹坑直径、转速和凹坑密度。最后对非光滑的耐磨机理进行初步分析。

摘要：应用弹塑性三维大变形有限元理论，同时考虑材料和几何双重非线性，基于Ｐｒａｎｄｔｌ－Ｒｅｕｓｓ流动规律和Ｍｉｓｓ屈服准则，并采用Ｕｐｄａｔｅｄ－Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ增量叠加法分析了不同压下量成形过程中金属由非稳态到稳态的流动规律，然后通过有限元程序实现了计算机模拟。模拟结果为ＣＡＤ（计算机辅助设计）及ＣＡＭ（计算机辅助制造）提供了重要理论依据，同时还可以指导实际生产过程，对提高产品的质量和经济效益有着重要的意义。

摘要：为解决推土铲工作时土壤粘附和阻力大的问题 ,从仿生学的角度对推土铲的曲面构形进行了分析 ,设计了主要的结构参数。按照仿生学分析的结果 ,建立了推土铲计算机辅助分析系统 ,运用计算机可视化技术设计推土铲的曲面形状 。

摘要：表面功能结构制造不同于传统的机械加工,是在工件表面加工制造出各种不同形貌、不同尺度、不同维数并具有不同功能的结构。表面功能结构涉及学科多,应用范围广,已成为传统高能耗产业节能降耗的有效途径;是高技术产业如微/光电子、国防、汽车、先进农业机械等进一步提高设备和产品性能的关键;也是促进新兴产业如新能源的发展,增强其自主创新能力的突破口。表面功能结构的研究已从局部工艺性的加工技术研究逐步发展到多学科交叉的整体性设计、制造科学问题及其关键技术的研究。表面功能结构种类繁多,根据尺度、维数和功能对表面功能结构进行分类;综述各类表面功能结构的特点、国内外研究现状以及应用;分析各研究领域存在的问题,并对表面功能结构制造的发展趋势进行预测。

摘要：为研究推土铲的工作性能 ,设计了两种测力传感器 ,分别用于推土铲表面载荷和总推土阻力的测量。通过光滑试件和非光滑试件的推土试验 ,获得了推土铲工作时表面载荷的分布规律 。

摘要：本文采用试验优化技术中的均匀设计方法 ,实施了影响凹坑非光滑表面耐磨性的多因素复杂试验。通过用统计分析软件SPSS(StatisticalPackagefortheSocialSicence)处理试验数据 ,得出了激光处理仿生非光滑凹坑表面耐磨的多因素回归方程 ,发现速度、负荷、时间的凹坑圆周方向的距离对耐磨性有显著影响 。

摘要：用纳米Al2O3与铁粉相混合作为铁基粉末冶金件的表面改性材料,通过激光熔覆试验对冶金件进行表面改性。运用优化设计法,在MM200摩擦磨损试验机进行摩擦磨损试验,纳米Al2O3与铁粉涂层激光熔覆后,粉末冶金件表面耐磨性显著提高,得出影响耐磨性因素的回归方程。方程表明:纳米Al2O3的质量分数与载荷都是影响耐磨性的显著因素,且载荷的影响较纳米Al2O3质量分数显著。磨损量对比曲线显示,当纳米Al2O3质量分数为4%、8%时,随载荷增大磨损量趋于一致。