摘要：为研究采用铁素体不锈钢的圆形不锈钢管混凝土短柱的轴压性能,首先建立并验证其有限元模型,然后利用该模型创建典型算例数据库。基于算例数据库分析径厚比、名义屈服强度、混凝土强度等参数对其轴压性能的影响规律,并基于该有限元算例数据库验证现有圆钢管混凝土短柱设计方法的有效性。最后建议了采用铁素体不锈钢的圆形不锈钢管混凝土短柱的轴压承载力、轴压刚度和峰值应变的简化模型。简化计算结果和有限元计算结果吻合良好。

摘要：为了使用户出行便利,尤其对于眼障人士,以语义分析和机器视觉技术为基础,设计了一款多模交互智能终端。整个系统在硬件上主要以树莓派为核心处理器,配合语音处理采集板、摄像头、扬声器、GPS定位模块来实现。软件上采用模块化插件的方式进行设计,综合运用了网络爬虫、语音识别与合成、语义理解、智能对话、天气新闻播报、障碍物检测、路线规划等技术。该系统具有完整的前后端设计,前端提供Web接入、聊天信息查看、障碍物实时查看和地图查看,后端提供后台管理。实际测试表明,该系统具有良好的稳定性和实用性,对于服务视障人士的日常出行具有较强的现实意义。

摘要：针对大、重箱体在随传送带运输过程中的抓取作业问题,设计了一种基于激光传感器的工业机器人动态抓取系统。首先,使用单线激光传感器获取箱体点云数据,利用基于帧内和帧间密度聚类算法实现点云数据实时聚类与分割,通过箱体的最小外接矩形获取箱体的位姿;其次,利用二分法求解近似抓取位置;最后,控制机器人实现对箱体动态抓取。在视觉测试中,箱体尺寸识别误差为±14 mm,角度偏差为±5°。在抓取测试中,抓取位置平均误差为±16 mm,抓取效率为20 s/件。测试结果表明:该系统能够满足箱体实时定位与动态抓取的要求。

摘要：提出一种快速装配式工字钢梁的悬臂梁段拼接节点,该节点由悬臂梁段、横隔板、加劲肋组成。通过改变加劲肋厚度和肢长、横隔板厚度和锚固长度、T形凸起区长度、剪跨比、截面尺寸、补强方式和试件加载方式。利用ABAQUS软件,分析了该设计节点的破坏模式和受力机理,得到了荷载-位移曲线。研究结果表明:改变上侧加劲肋厚度、T形凸起区长度和补强方式对节点的抗剪承载力影响较大,T形凸起区长度设计为170 mm(T形凸起区长度/腹板高度的一半=0.85)时,或凸起位置设置加劲肋,可以防止集中力位置的腹板发生局部屈曲,且节点抗剪承载力与原截面基本相当;角钢形加劲肋可加强腹板,并有效防止连接部位发生局部屈曲。

摘要：利用对聚琥珀酰亚胺(PSI)的亲核加成反应,仿生设计合成侧基带有多巴胺和磺酸甜菜碱两性离子基团的新型聚琥珀酰亚胺衍生物(PSI-DA-ZW);通过聚琥珀酰亚胺衍生物中多巴邻苯二酚基团的氧化自聚和沉积,制备了仿生超亲水功能涂层表面(PSI-DA-ZW/glass).利用X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪及紫外可见分光光度计等分别表征了其化学结构、形态、润湿性和透光性等.研究结果表明,两性离子基团成功引入到PSI-DA-ZW/glass样品表面,所制备的仿生功能涂层表面具有纳米级自组装微结构,其表面水滴接触角接近0°、水下油滴接触角接近180°,具有优异的超亲水和水下防油污特性;涂层具有较好的透光性,在550 nm波长处的透光率可达到90.4%,与空白玻璃相比,展示出增透效果;抗细菌黏附实验结果显示,所制备的PSI-DA-ZW/glass功能涂层表面对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均具有明显的抗黏附性能.本文仿生超亲水功能涂层表面的制备方法简单有效,对不同基材适用性强,赋予了该功能涂层在卫浴材料、生物医用涂层、油水分离、防污涂料等领域的潜在应用价值.

摘要：提出了一种基于误差矫正的轨迹纠偏算法,通过误差控制机器人快速矫正姿态。算法通过自适应蒙特卡罗定位(Adaptive Deterministic Monte Carlo Localization,AMCL)算法实时获取机器人位置和姿态,根据当前位姿与超前点求取偏差量,使用距离PID、角度PID将偏差量解算为机器人运动控制指令。最后,定位算法获取修正后的位姿,重新计算误差和控制量,形成闭环控制。实验结果表明,基于该控制系统的地坪磨抛机器人能够应对较大的轨迹偏离情况,在处理[0,15]度范围内的角度偏差和[0,22]厘米范围内的横向偏离的情况下,能够快速修正偏移量,保证导航精度。经过矫正,最后轨迹偏差在0.03 m范围内。与现有方法相比,提出的轨迹纠偏方法能够应对较大程度的偏移量,有效解决了地坪磨抛机器人的轨迹偏离问题。

摘要：针对纸尿裤塑料包装袋封口环节效率不高、封口规格单一等现状,为满足当前纸尿裤包装生产全自动化的客观需求,利用PLC控制技术、运动控制技术、伺服驱动技术和触摸屏等,设计一款集送包、开袋、封口于一体的包装袋自动封口装置.运行结果表明:装置可自动封口不同规格的包装袋,封口合格率达97.3%,封口效率和自动化程度都得到了大幅提高.因此,该封口装置在纸尿裤产品全自动的包装生产中具有良好的应用价值.

摘要：设计了用于微生物燃料电池的电能采集电路。考虑微生物燃料电池输出功率小(约0.5mW),不足以直接驱动负载和升压电路,故采用电荷泵收集电池的电量作为后续直流变换电路的启动电压。以超级电容为储能元件,最终直流变换成负载需要的电压。电荷泵和升压电路之间设计了一个电子开关,根据设定的阈值能自动闭合与断开。实验显示:该电路在0.3V,0.5mA输入时就能开始运行,电子开关在2.2V时闭合,在1.6V时断开,可实现储能电容自动循环充放电,充电速度和输入电压成正比,和储能电容的大小成反比,最终电压变换成3.3V或者5V。实验结果表明:该电路适用于微生物燃料电池电能的采集,能收集污水处理时产生的电能,能间歇地为户外水质检测系统提供电能,实现了燃料电池电能的实用化。

摘要：为了增强LED灯具的散热能力,根据烟囱效应原理,设计了一种LED球泡灯,其具有特殊的直筒式烟囱结构。利用Solidworks建立三维模型,通过其插件Flow Simulation进行热仿真,并以烟囱高度30 mm、烟囱数量6、通风口长度2 mm的参数为基础模型。通过实验验证,测出该模型的最高温度为69℃,与仿真所得出的结果仅相差1.66℃,证实了仿真步骤的正确性。以此为基础,对不同烟囱高度和数量、通风口大小对LED芯片最高温度的影响进行研究。研究表明:烟囱效应明显增强了灯具的对流散热性能。在烟囱高度为45mm、烟囱数量为12、通风口长度为3.5 mm时,LED芯片的最高温度为61.04℃,比优化前下降了9.62℃。在模型参数相同的条件下,最高温度比不加烟囱结构的LED球泡灯下降了1.9℃,且散热器重量下降了2.55g。在自然对流条件下,所设计的LED球泡灯能很好地满足LED芯片工作要求。

摘要：电弧故障是引起电气火灾的重要原因之一。针对串联电弧故障随机性、多样性和隐蔽性等带来的诊断难题,为提高故障诊断率,设计了一种新的串联电弧故障诊断方法。借助高频电流传感器和高速数据采集系统采集串联电弧故障电流,通过分形维数定量衡量高频电流信号的混沌特性,以便提取串联电弧故障的特征信息,以盒维数和关联维数构造串联电弧故障的特征向量,采用最小二乘支持向量机对电流信号的特征向量进行分类,实现了线路正常与串联电弧故障状态的正确区分。运用所建立的实验平台验证了整个诊断方法的有效性,实验结果表明,串联电弧故障诊断率达到98%以上,所设计的诊断方法具有良好的泛化能力。