摘要：磁流变弹性体(magnetorheological elastomers,简称MRE)的力学性能呈现复杂的非线性特性,建立MRE减震器的力学模型以表征其动力学特性是进行智能振动控制应用的关键。针对有参模型参数识别困难、无参模型易陷入局部最优等问题,根据MRE减震器的力学特性试验结果,建立思维进化算法(mind evolution algorithm,简称MEA)优化的BP神经网络模型来描述MRE减震器的力学特性,并对比了参数化建模与非参数化建模的差异性。研究结果表明:线性K‑C模型仅能描述MRE减震器的线性力学特性;Bouc‑Wen模型能较为准确地表征其中心对称非线性力学特性;MEA‑BP神经网络能准确预测MRE减震器的非线性力学特性。研究成果为MRE减震器的设计及应用提供了参考。

摘要：目的采用二维等效力学方法构建矢状面盆底的精细化几何模型,探讨不同腹压下盆底器官组织的形位改变对盆底生物力学特性的影响。方法纳入1名28岁身体健康、体形匀称的已婚未育女性志愿者,采用3.0 T磁共振扫描仪,仰卧位静息状态扫描盆底组织获得其盆腔核磁共振影像学数据。基于磁共振成像(MRI)二维参数测量和计算机辅助设计的方法,建立女性盆底的几何模型和有限元模型,分析不同腹压下盆底支持系统的生物力学变化特点。结果本研究在60、99、168、208 cmH_(2)O(1 cmH_(2)O=0.098 kPa)等4种腹压载荷作用下仿真模拟盆底受力的4种不同工况,分析得出的趋势为:在腹压载荷作用下子宫发生向下向后的后倾屈曲形位变化,宫颈、阴道中上段和肛提肌发生力学轴向指向骶尾骨的特征变化,肛提肌在水平方向上的变形比竖直方向上的更大。随腹压的增加健康受试者盆底整体系统在4种不同工况下的最大应力值分别为0.1943、0.3896、0.5571、0.6275 MPa,最大位移值分别为10、14、21、25 mm;宫颈和阴道中上段的最大应力值分别为0.1117、0.1618、0.2506、0.3041 MPa,最大位移值分别为3、6、9、11 mm;会阴体的最大应力值分别为0.0634、0.1196、0.2352、0.2880 MPa,最大位移值分别为1、2、4、5 mm;肛提肌最大应力值分别为0.1943、0.3896、0.5571、0.6275 MPa,最大位移值分别为2、4、7、8 mm;在不同工况下盆腔器官最大应力值及最大位移值均随腹压的增加而增加,正常女性盆底的应力轴向关系表现为子宫、阴道中上段主要作用于骶尾骨和肛提肌,阴道下段作用于会阴体。结论女性盆底系统二维等效力学建模和有限元分析方法可以较为准确地反映女性盆底的生物力学特征,盆腔器官应力的合力方向指向骶尾骨,骶尾骨、肛提肌和会阴体在盆底系统中具有重要的应力支持作用。

摘要：随着科学探索和工程实践对无人化需求的持续提升,机器人已成为航空航天、工业生产等领域必不可少的关键装备,兼具构型柔性和承载刚度的张拉整体球形机器人在深空探测、灾害救援等非结构化应用场景备受关注。在简述张拉整体基本理论的基础上,围绕张拉整体球形机器人的初始构型设计与运动构型控制,重点概述了此类机器人的设计参数与性能参数,运动模态及基本原理,传统与新兴控制方案,模拟环境与仿真技术,以及现有样机形式等多方面的研究现状与发展趋势,为开发张拉整体球形机器人的姿态控制技术提供理论参考。

摘要：机器人或机电装备通常由电机模组、液压元件、齿轮和铰链等硬质部件构成,具有动力足、精度高等优点,但在实现低噪声、高安全系数与亲和性等方面存在挑战.受自然界生物体的柔软特性与高环境适应性的启发,设计制造软体机器人是近年来机器人领域的研究热点.作为软体机器人的核心构成部分,智能软材料可在外界不同刺激下产生不同响应,具有材料柔韧、生物相容性好、易于制备、价格低廉等优点,可广泛应用于机器人的设计与制造.几类典型的具备驱动功能的智能软材料与结构获得广泛的研究,包括气动软体肌肉、形状记忆合金/聚合物、离子交换聚合物、介电高弹体、响应水凝胶等.本文介绍了多种驱动类型的软体智能机器人研究成果,并从软体智能机器人的系统设计与力学建模两个方面进行了归纳分析与讨论.

摘要：基于弹性绳弹射加速的汽车碰撞试验台,分析了弹射过程中弹性绳的变形和滑车的运动,建立了相关的力学模型,并提出一种数值离散方法求解该模型。结合一个具体的算例,研究了初始弹射距离、滑车质量、弹性绳数量以及弹性绳弹性系数对滑车运动的影响,结果表明:弹射过程中,滑车所受合力随初始弹射距离、弹性绳数量、弹性绳弹性系数的增加而增大,滑车质量对合力的影响较小;滑车的初始加速度随初始弹射距离、弹性绳数量、弹性绳弹性系数的增加而增大,随滑车质量的增大而减小;初始弹射距离越大,滑车质量越小,弹性绳数量越多,弹性绳弹性系数越大,滑车的速度、位移变化越快。

摘要：以液压缓冲滑车碰撞试验装置为研究对象,应用有关力学和流体力学理论,对碰撞过程中滑车和液压缸活塞的受力、运动以及液压缸的压力变化进行了分析。根据能量守恒原理,构建了滑车碰撞过程的力学模型和能量守恒模型,采用离散求解方法,对所建立的模型实现了数值求解。针对某一具体算例,深入研究了滑车质量、初始碰撞速度、阻尼孔直径等参数对碰撞过程的性能影响,得到了一系列规律性的曲线。结果表明:滑车的加速度随初始碰撞速度、阻尼孔长度增大而增大,随滑车质量、阻尼孔间距的增大而减小;碰撞过程中,滑车质量越大,滑车速度降低得越慢;阻尼孔长度越大、阻尼孔直径越小,速度变化得越快;滑车位移随滑车质量、初始碰撞速度、阻尼孔间距、阻尼孔直径的增大而增大,随阻尼孔长度的增大而减小。

摘要：针对工程中二维减振需求,设计了一种二维板式磁流变减振器.基Navier-Stokes方程建立了二维平面内减振器的速度和压力分布模型,以及阻尼力计算模型,从理论角度定性分析了结构物理参数工作间隙δ、中间滑板长度和宽度a对减振器的阻尼力的影响,并在二维振动试验台上进行减振实验,分析励磁电流对二维板式磁流变减振器的减振性能的影响.实验表明:当选用适当的磁流变流体后,库仑阻尼力对磁流变减振器阻尼力的影响较大,随着励磁电流的增大磁流变减振器阻尼力变大,系统在两个方向上的振幅均逐渐减少,最大减幅为2. 595 6倍,证实了二维板式磁流变减振器的结构设计是合理的.

摘要：对JZ21型开式压力机进行三维建模,将有限单元法应用于此类新型开式压力机的机身受力计算和分析,并与试验结果进行了比较,验证了计算模型的正确性。在此基础上,对加强板的厚度进行优化,并研究了加强板的形状尺寸对角刚度的影响,从而达到减轻自重的效果,为结构的合理设计与改进提供了可靠的依据。

摘要：针对大学生结构设计竞赛题目,介绍利用结构分析软件SAP2000对承受地震动力荷载的结构进行承载力估算和位移估算,说明力学建模分析教学的重要性。有必要在建筑类高职院校现有课程体系中,增加力学建模分析和结构计算软件的内容,对提高学生结构分析计算能力和理论联系实践能力具有实际意义。

摘要：针对带锯床锯切过程的力学问题,通过静力平衡方程和微段受力分析,提出了一种新的带锯床锯切过程力学模型,建立了初始预紧力与临界工作状态、初始预紧力与正常工作状态下各力学参量的关系.基于实验数据,验证了力学模型的正确性,研究了锯切过程中各力学参量的相互关系及影响因素.研究表明,带锯床锯切系统在锯切过程中,初始预紧力决定了带锯条的临界锯切力;正常工作过程中,带锯条紧边段拉力和松边段拉力的比值随锯切力的变化而变化;锯切过程的力学模型及相关结果为带锯床的结构设计提供了重要的理论基础.