摘要：微米级高温合金蜂窝芯具有轻量化、耐高温、密封性好等优点，在新一代航空发动机与高超飞行器中作为关键件的核心材料。微米级高温合金蜂窝芯极其微小，面积仅为常规高温合金蜂窝芯的1/10，兼具高温合金与薄壁结构的难加工特性，导致微米级高温合金蜂窝芯在加工过程中，极易出现毛刺、芯格变形、撕裂等缺陷问题。针对以上问题，设计了微米级高温合金蜂窝芯超声辅助磨削与铣削加工工艺。根据侧面加工时工件与刀具的几何关系，探究了高温合金蜂窝芯单双壁的切入角。基于磨削/铣削实验，掲示了微米级高温合金蜂窝芯超声磨削/铣削机理与缺陷形成机理。研究结果表明：侧面加工时，单双蜂窝壁的切入角度分别为60°与0°。在相同加工条件下，相比于普通砂轮磨削，铣刀切削力较小，生成的毛刺长度也较小。超声振动益于裂纹扩展，使得磨削力下降，毛刺长度减小，芯格变形与撕裂缺陷减少。以上研究为微米级高温合金蜂窝芯高效低损伤加工提供了理论基础。

摘要：通过对现有坐姿矫正产品工作原理及其局限性的分析,提出了一种全新的坐姿矫正方式,即利用人体就坐时的重力,通过四杆机构形成使骨盆前倾的扭矩,以帮助人们轻松地保持健康坐姿;通过生物力学实验获得坐姿状态下人体的外力矩与骨盆倾角的关系,根据实验结果设计和制作了坐姿矫正装置,并通过实验验证了所设计装置的有效性.结果表明,所设计的坐姿矫正装置可以使人们得到最佳坐姿,尤其是在腰部肌肉放松的条件下能够保持理想的骨盆倾角.

摘要：通过对现有免载矫形器的机构工作原理及其局限的分析,提出了一种全新的全膝免载方式,即通过机构在下肢伸展时向上牵拉膝关节以承担部分载荷,据此设计了新型膝关节免载矫形器,并进行了相关的运动和力学分析.同时通过实验建立了矫形器大腿托与大腿压力、阻力以及皮肤变形间的关系,综合评价了矫形器对人体的影响,验证了其免载的有效性.

摘要：针对功能性假肢的功能传递与安全性之间的矛盾,提出了分时间歇承载的形状可变式假肢接受腔设计方案,以避免残肢软组织长时间承受过高载荷,导致组织缺血坏死.设计了一种负刚度挤压腔体单元,通过抽真空方式驱动腔体单元收缩,实现了对软组织的松紧夹持,且负刚度腔体单元具有松紧切换所需驱动力小和对软组织过载保护的功能.实验验证了该设计原理的可行性.

摘要：对简易折线缩放喷嘴和基于霍耳(Hall)设计方法的复杂喷嘴外流场中压力分布,以及马赫盘位置变化等特性进行了分析。详细比较了这两种喷嘴气流场动力学性能之间的差别,揭示了两种喷嘴动力学性能的差别随工作压力增加越来越小的趋势。分析表明在高压状况下为减少激光切割的成本,用简易折线结构超音速喷嘴替代复杂流线结构喷嘴是可行的。

摘要：基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法求解了流体-结构耦合问题,其中囊体部分采用拉格朗日方法进行描述,流体区域采用ALE方法进行描述,并通过罚函数方法实现了两者间的耦合.首先采用该方法模拟了囊体的充气过程,研究了不同充气状态对囊体初始应力的影响;然后建立了囊式浮桥的整体有限元模型,充分考虑了囊体内外部流体的影响,计算了不同内压下的囊式浮桥动力响应问题.研究结果表明,不同的充气压力不仅会在充气阶段对囊体产生影响,而且会在载荷通过时对囊体压缩变形、应力分布及垂向位移等方面产生较为明显的影响.该研究结果可为囊式浮桥囊体设计及整体设计提供参考.

摘要：为了提高微细电火花加工效率,通过分析微细电火花加工特点,改进了主放电回路,设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的微细电火花加工脉冲电源.该电源集成了放电状态检测功能,能够判断每一个脉冲的放电状态,并及时切断有害脉冲.设计了应用于微细电火花加工的清扫脉冲回路,可在极间加载高能量窄脉宽的清扫脉冲,以清除积聚在极间的加工屑.利用该电源在桌面式微细电火花加工机床上进行了微细深孔加工实验和微细孔极限加工实验,取得了较好的加工效果.

摘要：在分析结构动态响应时考虑列车与结构的动态耦合作用,采用详细三维有限元模型会带来计算量太大的问题。本文采用并行计算方法,根据列车与结构动态耦合模型的计算特点,设计实现了列车结构耦合均衡的分区算法,并以两个工程应用为例,利用该方法对列车结构三维数值模型进行分区计算,结果表明该分区方法比递归坐标二分法有更好的并行效率。

摘要：光度立体视觉作为一种精细三维测量技术广泛应用于三维重构、缺陷检测、生物医疗等领域,但传统反射模型对材质真实物理特性的反映能力有限,对于如光亮金属等具有非线性光反射特性的非朗伯表面适应性不佳,极大地限制了该技术的进一步应用.本文提出了一种基于深度学习多尺度卷积架构的光度立体视觉算法,实现了对非透明材质表面在任意光照条件下的高精度法向量恢复.算法在深度网络中设计了多尺度卷积结构,小尺寸卷积核强化了模型在光度物理原理上的表达,使得模型在细节预测上具备优势,大尺寸卷积核鼓励深度网络利用邻域特征,提升模型克服阴影和区分多种材质的能力.为进一步处理任意光照条件的问题,算法设计了对入射光照向量空间的多分辨三维极坐标划分方法,在整合输入图像信息的同时,充分发挥了多尺度卷积的效能.实验结果表明,多尺度卷积深度学习架构有效集成了光度原理和深度学习二者的优势,在保留精细三维形貌恢复能力的同时,极大提高了针对非朗伯表面的适应性,为光度技术的广泛应用提供了有力的技术支持.

摘要：为动态分析计算圆锥破碎机物料质量以支持产品的优化设计,利用RMT-150B岩石力学实验系统对圆锥破碎机层压破碎过程进行模拟实验,以此建立1个基于物料抗压强度、压缩比和粒度分布系数的多种物料破碎力求解模型。基于层压破碎理论和物料运动学特性,并结合物料破碎生产线的圆锥破碎机腔型磨损量,得到关于破碎腔表面磨损的时变磨损模型。采集分析破碎腔磨损的实验结果,并与时变磨损模型的求解结果进行对比分析。研究结果表明:利用所建立的时变磨损模型可以对破碎腔磨损量进行求解,其求解结果与实验结果相符,可实现生产线中对圆锥破碎机腔型表面磨损量的预测。