摘要：基于动物肢体运动的不对称性原理,提出一种可以模拟步行运动效果的二级半转机构,它由一级转臂、二级转臂和两个跨步杆构成。通过机构运动步态分析,得出其各关节需要满足的运动耦合关系。分析机构运动时的杆件几何关系,找出机构的运动驻点和固有特征线。基于二级半转机构的步行运动特性,提出两种探测车轮腿机构的构型方案:同侧偏置式和双侧分置式。其中,同侧偏置式轮腿机构构型方案采用二级串联的行星轮系来实现二级半转机构的运动特性,其一级转臂和二级转臂分别是所在行星轮系的行星架,同时它们又是齿轮箱体。通过机构干涉分析,得出轮腿机构不发生干涉的条件。双侧分置式轮腿机构构型方案采用双曲柄四杆机构来实现二级半转机构的固有运动几何特性。基于COSMOS Motion软件,对该二级半转轮腿机构进行虚拟样机运动仿真,获得机构各转动关节的运动轨迹曲线以及该轮腿机构的上下起伏度。通过轮腿机构样机行走试验,验证其具有良好的动态运动性能。

摘要：提出一种统一的阻尼模型的定量评价方法和评价指标,设计一套用于评价各种阻尼模型的标准测试案例。分析工程结构动力学建模过程中几种已有的阻尼模型和一种新的阻尼模型———单元化阻尼比法,给出其各自的程序实现。通过标准测试案例的数值测试,比较这些阻尼建模法的性能差异。结果表明,阻尼特性单元化比总体考虑的阻尼特性更趋合理,而单元化阻尼比法则在控制结构总体模态阻尼比方面具有优势。

摘要：针对一类欠驱动系统的稳定控制问题,提出了一种解耦滑模控制器的设计方法.首先将整个系统分成2个子系统,分别设计2个子系统的滑动面.然后利用其中一个子系统滑动面的反正切函数来构造一个中间变量,将该变量引入到另一个子系统的滑动面中,进而构造出整个系统的滑动面.最后利用等效控制法求取系统在该滑动面上的等效控制量,并采用李雅普诺夫稳定性定理设计系统的切换控制量,从而获得系统最终的控制输入量.该方法解决了传统解耦滑模控制方法中存在的控制系统稳定性无法保证的问题,并可简化解耦滑模控制器的设计.从理论上分析了系统各个滑动面的渐近稳定性,并且通过桥式吊车系统的仿真实验验证了该方法的有效性.

摘要：在传统的互联网体系结构中,IP地址既作为节点的位置标志又作为节点的身份标志,难以适应列车通信。针对这一问题,提出身份与位置分离体系结构,并设计一种列车通信方案。在基于身份与位置分离体系结构的列车通信方案中,IP地址只作为节点的位置标志,引入端点标志符作为节点的身份标志,使得节点移动时也不会中断连接。列车中的节点通过移动网关接入互联网,对于MANET节点发送给互联网节点的数据报文,移动网关在转发之前需要对该数据报文重新封装;当节点移动时,利用路由更新选项和路由确认选项进行路由更新,并且这些选项都封装在IPv6逐跳选项报头中,不需要额外的信令开销。性能仿真及分析表明,与基于MIPv6的通信方式相比,该方案具有更高的报文递交率以及更低的报文开销。

摘要：为实现光纤光栅加速度测量,提出了一种基于弹性管的两点式封装光纤布拉格光栅(FBG)加速度传感器。首先理论分析了其传感原理,并建立了其响应灵敏度的解析表达式,通过引入加速度理想灵敏度的概念,讨论了此类型加速度灵敏度的频率响应;其次,基于该模型设计了FBG加速度计,实验研究了加速度的幅频响应特性、谐振频率和加速度的线性响应。结果表明:在小于共振频率的低频段具有较好的平坦区,加速度与波长具有较好的线性关系,线性度为99.8%,加速度响应灵敏度为63.0pm/G。实验值与理论值的相对误差为0.98%,实验与理论吻合的较好。

摘要：微藻光生物反应器具有脱除空气中CO_2能力。从光生物反应器构型、进气流速、混合传质,及微藻光合/呼吸速率等方面,探讨气升式光生物反应器脱除空气中CO_2效果,提出了时间离散化和集中参数法两种分析方法。运用集中参数法建立了气升式柱型光生物反应器脱除CO_2的数学模型,模拟了藻液中溶氧浓度(DO)、pH随时间的变化情况,及进气CO_2浓度影响,预测并验证了光照条件下出气CO_2、O_2浓度的变化趋势。模拟结果和实验数据基本吻合,所提出的模型对光生物反应器的优化设计、微藻的高密度培养,及CO_2去除能力预测具有参考意义。

摘要：设计了一种采用3个结构尺寸不同的压电振子进行电信号-音频信号转换的三分频式压电骨传导助听装置,该装置可以适应较宽的工作频率范围。对压电振子进行了模态仿真分析和谐响应仿真分析,得出了压电振子最佳振型和谐振频率,确定了各个压电振子的工作频率段。根据仿真结果设计制作了三分频压电骨传导助听装置试验样机,对样机的幅频特性和响度进行了试验测试。结果显示:助听装置中低频、中频和高频压电振子的最大振动幅值分别为86.08μm、34.24μm和1.545μm,且处于各自振动频率段内;低频、中频和高频压电振子在各自频段内响度最大,各频段的最大响度值依次为69.1dB、98.3dB和117.1dB。由于3个压电振子同时工作时,各频段声音都能得到较好的响应,因此拓宽了声音的响应频域。

摘要：提出一种以圆形轮式片状弹簧作为中间弹性支撑的新型压电骨传导听觉装置以提高它的低频响应性能.通过对听觉装置的动力学建模,理论分析了由支撑弹簧和压电振子组成的振动系统;选择厚度为0.9 mm的片弹簧作为听觉装置的支撑元件,设计了圆形轮式片状支撑弹簧.最后,制作了弹性支撑式压电骨传导听觉装置的试验样机,搭建了试验测试系统,对样机的幅频特性、响频特性和噪频特性进行了试验测试.实验结果显示：当电源激励信号频率为550 Hz时,压电振子的最大振动幅值可达22.21 μ m;中低频区域的响度为60～70 dB,中高频区域的响度稳定在80 dB左右;在离听觉装置1 m远处测试到听觉装置的噪声大小为35～40 dB.得到的数据表明：圆形中间弹性支撑式压电骨传导听觉装置具有较好的低频响应性能,其响度基本能够满足佩戴者的听力要求,近距离噪声也不大.

摘要：实验采用水溶液聚合法合成了蒙脱石/聚丙烯酸钠复合高吸水材料,并设计了新颖的力学装置来研究其机械及液压胁迫响应特性。通过改变蒙脱石含量参数,系列数据结果表明:添加适量蒙脱石能够改善丙烯酸钠树脂的吸水膨胀能力和机械强度-单体丙烯酸、引发剂过硫酸钾、交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰胺、中和度和温度不变的情况下,蒙脱石含量为20wt%的合成材料的膨胀能力最好,吸水率为643g/g;刚性机械压力增加显著降低复合材料的吸水活力,从而降低其膨胀能力;咸淡水、淡咸水反复吸水循环虽然会明显降低复合材料的吸水活力,但不会带来彻底损害;外加压力胁迫下,复合材料吸水速率在前4h内恒定,而后非线性降低。本实验为研究防海水入侵盐敏性材料提供了新方法和基础数据。

摘要：近年来,在城市建设中,堆山造景工程越来越多,且规模也越来越大。堆山造景工程多是利用工程弃土、建筑垃圾、生活垃圾等固体废弃物,填筑在不能用于城市工程建设的废弃土地上。这样既能使城市固体废弃物和废弃土地得到有效利用,又能很好地美化城市环境。因此,堆山工程逐渐成为城市建设中美化居住环境的一种新时尚。然而这些不适宜作为工程建设的废弃土地,地质条件一般较为复杂,且距其周围建筑物的距离很近,同时堆山造景工程往往荷载量和堆载面积很大,远不同于一般工程,如处理不当极易诱发一系列的城市环境岩土工程问题。例如苏南某市堆山工程,建设在软土地基上,设计高度54m,当堆到40m时,突然发生大规模垮塌事故,一度造成工程停滞,给周围道路及建筑造成安全隐患。本文通过相关试验和计算,对其堆山工程发生坍塌事故的原因进行了相关研究。分析认为该工程的地基处理采用砂井方法不能满足工程要求,由于填筑荷载达760kPa,大大超过地基承载力,造成地基不均匀沉降和失稳破坏,加之施工速度过快,无法使填土很好地固结,最终导致了填筑山体整体垮塌事故。通过对该堆山事故分析,初步认为在软土地基上进行堆山工程,要保证安全必需满足二个条件,第一地基承载力必须满足堆载要求,否则需结合荷载形式选择合理的地基处理方案;第二在施工时基础的沉降特别是沉降差应控制在一定范围。