摘要：液晶弹性体(Liquid crystal elastomers,LCEs)因其大且可逆的变形、响应速率快、优异的力学性能、各向异性以及驱动条件简单灵活等特点,在智能构件制造领域被认为具有广泛的应用潜力。为了提升液晶弹性体的成形能力,丰富液晶弹性体的变形模式及其设计方法,提出了利用墨水直写打印工艺编程液晶弹性体复杂变形模式的方法。制备了最大变形率达51%的主链型液晶弹性体,研制适合打印工艺编程的气压挤出高温墨水直写打印设备,探索了墨水直写打印工艺对液晶弹性体性能的影响规律。发现打印速率对液晶弹性体的变形率具有显著影响,随着打印速率的增大,变形率从12%逐渐增大到最大变形率51.8%后不再变化。此外,打印温度可使液晶弹性体的变形率在38.3%~51%之间变化,紫外光照时间可使凝胶分数最高到62.2%,而打印与紫外光照的间隔时间对材料的变形率没有影响。最后通过打印速率编程液晶弹性体弯曲行为,实现了液晶弹性体变形模式和行为的精确控制,证明了墨水直写打印工艺编程液晶弹性体复杂变形模式方法的可行性。

摘要：席勒美育思想的影响是极为广泛而深远的。两百多年来,他所主张的通过"审美教育"的方式来培养完美人性,进而达到改良社会,建设理想国家制度的观点,已经成为不同时期、不同国度人们共同的文化遗产。面对我国社会主义现代化进程中出现的种种社会问题,重新认识席勒美育思想的深刻内涵,充分发掘其美育思想的当代价值,对于我们建设有中国特色的社会主义和谐社会无疑具有十分重要的理论借鉴意义。

摘要：4D打印技术自2013年提出以来就引起了学术和工业界的广泛关注,它属于智能构件的增材制造技术,是在材料、机械、力学、信息等学科高度交叉融合基础上产生的颠覆性制造技术。讨论了4D打印的概念与内涵;介绍了4D打印在航空航天、汽车、生物医疗和软体机器人等领域的应用前景;阐述了4D打印在智能构件设计、模拟仿真、数据处理与工艺规划、材料、成形工艺与装备和智能构件的功能评测等方面的发展现状以及目前存在的一些问题;提出了关于4D打印的研究思考,最后指出了4D打印的未来发展方向和研究重点。

摘要：为实现球果的安全、可靠采摘,基于气动柔性驱动器(FPA)设计了球果采摘末端执行器,主要由3个FPA驱动的手指和基座构成。建立了手指指端在基座坐标系内的运动学方程,分析了末端抓持器在任意姿态下进行球果抓握的力学过程,建立了球果抓持数学模型。实验结果表明,所设计的球果采摘末端执行器可对成熟球果进行任意姿态的抓握,建立的数学模型可用于实际的采摘过程控制。

摘要：为了设计用于黄瓜采摘的末端执行器,首先测定了黄瓜的抗压特性、表面摩擦系数和果柄切断阻力等物理特性。针对黄瓜抓持模型进行了力学分析,建立了气动驱动器中的气压值与抓持能力之间的关系。最后,研制了可用于黄瓜采摘的末端执行器,由抓持器和切割器组成,抓持器由2个基于气动柔性驱动器的弯曲关节构成,切割器由旋转气缸和刀片构成。该采摘执行器机械结构简单,输出力较大。试验结果表明:黄瓜抓持成功率为90%,黄瓜果柄割断成功率为100%,采摘时间为3s。该采摘执行器采摘黄瓜效果良好,具有较好的实际应用前景。

摘要：以恒电量法为测试原理,设计了一种可应用于油田化学缓蚀剂评价的仪器。该评价仪主要由转换器ADS8364和S3c2410等构成,并在此基础上设计了基于嵌入式Linux操作系统的驱动程序及系统应用程序。实例验证表明,该仪器对于缓蚀剂的评价具有很高的可信度。

摘要：在“3060双碳目标”背景下,能源高效输运与合理利用是实现碳中和的重要路径之一,而换热器在能量输运与转换中的作用至关重要。相较于传统换热器,微通道换热器在维持同等换热能力的同时,大幅减小了体积,极大提高了传热效率,在很多重要领域均有应用。超临界CO_(2)(S-CO_(2))发电系统、跨临界热泵和制冷系统等因环境友好和效率高等优势,在“双碳目标”背景下具有重要的应用前景。S-CO_(2)物性剧烈变化以及系统对高温高压的要求,对换热器设计、耐高温高压、高紧凑和高效率都提出巨大挑战,成为科学界和工业界研究的热点话题,且近几十年相关研究也取得了重要进展。为了全面回顾微通道换热器在S-CO_(2)系统中的研究进展,本文从S-CO_(2)的传热流动特性出发,分析了管内S-CO_(2)换热的影响因素与现有微通道换热器对S-CO_(2)系统的适用性。重点论述了印刷电路板式换热器(PCHE)不同结构形式及设计优化方法,最后讨论了PCHE的优化对整个S-CO_(2)系统的性能提升的影响。本文对S-CO_(2)微通道换热器进行了全面的论述,可为以CO_(2)或其它超临界工质为媒介的能源动力系统换热器的选型、设计和优化提供重要参考。

摘要：由于其高含量的面内氮元素、优异的化学和热力学稳定性、可调的电子能带结构和环境友好的特点,石墨相结构的氮化碳(g-C_(3)N_(4))材料作为一种非金属催化剂在光电催化领域已引起广泛关注。相较于光催化领域能带结构的调控,gC_(3)N_(4)在电催化领域的设计主要集中在活性位点的构筑和电子转移能力的调节。本文报道了一种三价Al^(3+)离子电化学插层超快制备超细g-C_(3)N_(4)量子点(QDs)的剥离策略,与传统的碱金属离子相比,Al^(3+)带电荷量大、冲击能力强,易于得到粒径和厚度更小的均一量子点材料。相应的透射电镜(TEM),原子力显微镜(AFM)和紫外吸收光谱仪(UV-vis)表征证实了所制g-C_(3)N_(4) QDs的平均粒径只有3.5 nm,厚度只有3个C―N原子层(~1 nm),并且富含C/N缺陷。这种超细且富含缺陷的量子点材料在0.5 mol L^(-1)H_(2)SO_(4)电解液中具有接近0 V的电催化析氢(HER)开口电位、优异的过电位(η_(10)=208 mV)和较低的塔菲尔斜率(b=52 mV·dec^(-1))。这项工作提出的快速制备富含C/N缺陷g-C_(3)N_(4) QDs的策略也为研究其它二维层状材料的剥离及其在电催化领域的应用提供了一条有趣的研究思路,有利于发掘二维材料更多丰富的物化性质。

摘要：使用计算流体力学软件FLUENT(V6.3)对自行设计的开槽式翼型搅拌桨—CBY-H桨搅拌釜内单相体系的流动性能进行了数值研究,采用多重参考系法(MRF)和RNG k-ε湍流模型模拟搅拌釜内液体的流动情况,并将研究结果与标准的CBY桨的轴流特性进行了对比。结果表明,CBY-H桨可提高流体轴流循环性能,在桨叶下方和桨叶区流体的轴向速度比CBY桨大,高速运动的流体区域覆盖范围更广,釜内速度分布更均匀。同时CBY-H桨消耗的功率低于CBY桨,节能18.4%。论文还进行了传热实验研究,发现CBY-H桨的釜内对流传热系数略大于CBY桨,获得了传热系数Nu的关联式。

摘要：仿生人手的构造和功能,设计了ZSTU拟人灵巧手并进行了运动学和动力学仿真。内置型ZSTU拟人灵巧手由伺服电机驱动,手指的结构和布置接近真实手,每个手指有4个自由度。先构建了ZSTU拟人灵巧手的虚拟样机,依据机器人运动学和动力学原理,进行了多种手势、抓持操作、单指工作空间的运动学仿真和手指动力学仿真。仿真结果表明:ZSTU拟人灵巧手结构合理,有较大工作空间,可实现多种灵巧操作。