摘要：针对隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)刀盘设计过程中盘形滚刀布局的刀间距和贯入度问题,综合岩石力学、弹塑性力学和断裂力学,并运用有限元方法建立了TBM刀盘滚刀的动态破岩三维模型.通过与线切割实验对比验证了模型的正确性和有效性,并在此基础上分析了滚刀的回转破岩,得到刀间距和贯入度对滚刀切削力及比能的影响规律.结果表明:随着刀间距的增加,滚刀所受法向力将会逐渐增大,而其切向力基本保持不变,比能增加先减小后变大,在刀间距为60 mm附近取得最小值;法向力和切向力随着贯入度的增加而增大,比能随着贯入度增加而减小.

摘要：激光电解复合加工是将激光加工与电化学加工相结合的复合加工方法,可用于加工硬质导电材料,具有加快电化学溶解速率、避免重铸层和提高表面质量等优势。笔者提出了一种管电极耦合激光电解复合加工工艺,利用设计的管电极实现了激光能量与电化学能量在管电极内部的同轴传导以及在加工间隙处的可控耦合,所提工艺适用于高品质超大深径比小孔的加工。基于激光与电化学能量在加工间隙处的可控调节,提出了以激光加工为主导和以电化学加工为主导的耦合作用机制。通过分析激光辐照区温升对电解质电导率、电流密度、液相传质和电化学溶解速率的影响,以及电解产生的气泡和杂质等对激光能量的影响,建立了激光电解复合加工的材料去除模型,并进行了初步的激光电解复合加工仿真分析与实验研究。

摘要：为优化进给速度曲线,节约加工时间并提高加工质量,提出一种通用的前瞻速度规划算法。该算法可以在满足进给速度约束条件的前提下,对加工路径进行预读,实现进给速度的前瞻规划处理。算法以规划元为单位对加工路径进行划分,通过对加减速算法的抽象和封装实现不同种类的前瞻速度规划,以及对进给速度控制功能算法的重构。仿真和实验表明,该算法在几种不同加减速方式下都可以正确重构,实现进给速度的实时前瞻规划,改善数控机床的加工效率和运动平稳性。

摘要：锶(Sr)掺杂羟基磷灰石(HA)在生物材料中得到广泛应用。在此研究中,使用水热合成的方法制备HA和Sr掺杂HA的纳米颗粒。通过实验和计算机模拟的方法研究Sr掺杂对HA化学成分、结晶度、晶格参数、形貌和形成能的影响。实验结果表明,Sr掺杂后的HA纳米颗粒晶格参数和晶体尺寸增大。随着Sr离子浓度的增加,Sr掺杂HA的纳米颗粒的结晶度没有显著变化。模拟结果验证了实验得到的Sr掺杂HA纳米颗粒晶格参数的准确性,且进一步表明Sr离子掺杂后纳米颗粒的形成能较低,结构更稳定。当Sr掺杂浓度为10%时,Sr掺杂的优先位点是Ca(1);Sr掺杂浓度为50%时,Sr混合掺杂到Ca(1)和Ca(2)位点为更优先的掺杂模式。

摘要：轨迹规划是机器人运动控制的基础。以一种执行高速PTP操作的3自由度全回转并联机械手为研究对象,规划其操作空间轨迹,保证快速性、光滑性,减小机构磨损和破坏,防止机械手振动,同时兼顾关节空间角加速度、输入力矩等动力学指标,将正弦、多项式及修正梯形3种适合高速机构的运动规律在操作空间相同路径下进行仿真比较,遴选出最优运动规律。仿真结果表明,规划的操作空间轨迹性能优良,满足运动控制需要,轨迹规划方法对构型类似机构具有借鉴意义。

摘要：传统的机械式工程机械采用单自由度机构,所能完成的动作单一,动作轨迹不能变化;液压式工程机械可以灵活地执行各种工程动作,但其液压系统零部件的精度要求和成本高、可靠性不理想、易漏油、传动效率低等不足。这个棘手问题长期未能有效解决。将变胞机构和多自由度可控机构应用于工程机械等领域,可克服现在的机械式和液压式工程机械的各自不足,既能像液压式工程机械那样变化运动轨迹、执行各种动作,又没有液压系统的缺陷,具有良好的应用前景。研究这类新型机构的型综合问题,针对现有典型装载机产品的特点,采用工作机理的动作表达方法,将液压式装载机的工作机理作为依据和出发点,把其转化为工艺动作过程。结合变胞机构、可控机构、及并联机构等有关研究成果,综合应用构型演化法、基于螺旋理论的约束综合法等机构创新设计理论和方法,在功能分析的基础上完成了装载机新型执行机构的概念设计。获得了一批新型多自由度可控机构式装载机构构型,包括具有变胞功能的可控机构式装载机构构型,并由试验验证了多自由度可控机构用于装载机等工程机械的可行性,为这类机构的应用提供了一定的参考。

摘要：为分析云制造环境下的信任形成机制,了解达到互信、共赢局面的关键条件,提出一种基于不完全信息博弈理论的信任博弈模型。从需求方注重短期收益的视角建立了两方动态博弈模型,分析了两种可能的均衡及其条件;从服务方注重长期收益的视角建立了三方重复博弈模型,分情况讨论了博弈均衡存在的可能性。通过综合分析,得到了混合视角下的均衡。利用蒙特卡洛仿真验证了博弈均衡的存在性并分析了不同因素对信任博弈的影响。仿真结果表明:需求方的偏好对与其偏好相符合的服务方之间的信任具有促进作用,同时会造成整体交易数据呈现多峰分布,伪装成本和失信处罚率的提升都对信任形成有显著促进作用。

摘要：以二维Duffng振子的随机共振为研究对象,提出Du?ng振子的广义调参随机共振.以Kramers逃逸速率为基础,建立了Du?ng振子随机共振的判别函数,阐述了Du?ng振子在不同噪声强度及信号频率输入条件下的广义调参随机共振规律,并给出了Du?ng振子广义调参随机共振的一般方法.

摘要：胆道支架是治疗恶性胆道梗阻的有效手段,而常规胆道支架术后普遍存在肠胆反流,从而引发胆道逆行感染、支架堵塞等并发症,严重降低了患者生存质量。目前,抗反流胆道支架被认为是兼顾引流与抑制肠胆反流功能的具有前景的姑息性治疗手段。对抗反流胆道支架的研究现状进行综述,重点对抗反流瓣膜的功能设计与评估、瓣膜与本体支架连接设计、抗反流胆道支架生物力学问题等方面进行概述总结,并对抗反流胆道支架的当前研究进展与趋势进行总结与分析。

摘要：由于实质器官内血管密布,利用特定能量将该类器官所需切割部位周围组织凝固是当前避免术中严重出血的重要途经.为实现灵活精准的凝固操作,将机器人技术与对组织的能量作用原理相结合,设计了一种可在微创条件下向实质器官实施能量作用的新型机器人灵巧手术器械.该器械末端设计为若干操作针形式,并按正负极需求进行合理布局,使其可在组织内部形成能量回路,进而实现对组织的凝固操作.为提升操作的灵活性,在器械末端增加了偏转关节,结合器械本身自转及机器人从操作手的运动,可实现使操作针始终沿与组织表面垂直方向刺入的目标.操作针刺入并在能量发生器释放能量的同时,机器人能够控制操作针沿刺入方向做自动往复直线运动,以提升对组织的凝固效果并避免结痂.最后,利用性能实验和离体组织实验对该装置进行了验证,结果显示,器械的高频漏电流范围为5.47~8.31 mA;由专家对机器人下离体猪肝脏的模拟手术实验结果评估显示,机器人操作下的止血切割器械可有效实现对实质器官的凝固处理,验证了所设计手术器械的有效性.