摘要：为得到多腔医用微管挤出成型的最佳工艺参数组合,提高微管制品质量,进行了医用微管挤出模具设计,并且,采用Polyflow有限元软件进行数值模拟。通过正交试验,分析注气压力p、入口流量Q及牵引速度v对医用微管内外轮廓椭圆度、直径及月牙腔壁厚的相对误差的影响,采用极差分析得到最佳工艺参数组合注气压力p为25 Pa、入口流量Q为540 mm3/s、牵引速度v为36 mm/s。最后,采用最佳工艺参数组合进行医用微管挤出成型实验。结果表明,数值模拟与挤出成型实验结果均满足医用微管制品尺寸精度公差要求,并且,两者各项误差的差值均小于5%。与无工艺参数挤出成型相比,引入注气压力和牵引速度作为工艺参数后,挤出成型的微管截面形状及尺寸精度均得到了优化,挤出制品质量得到了提高。

摘要：针对具有不确定性和故障的三自由度并联稳定平台,提出一种基于障碍李雅普诺夫函数的反步容错控制方法。将模型不确定性、外部扰动和故障因素视为不确定性集合,通过固定时间扰动观测器对其进行实时估计,实现对控制器的补偿。通过引入障碍李雅普诺夫函数对系统状态进行约束,再结合反步法设计一种带有状态约束的容错控制器。通过稳定性理论证明该系统所有的闭环信号能够达到一致最终有界,仿真试验结果表明,该控制器能使平台在故障情况下保持稳定位姿,且能对不确定性集合进行快速、精确的估计以提升系统的稳定性。

摘要：【目的】钢筋的氯致腐蚀问题是限制海工混凝土结构耐久性的主要因素,本研究旨在探索钢筋在氯离子环境中的真实腐蚀机理,为海工混凝土耐久性评估提供理论基础。【方法】设计新型微溶液电解池,模拟海工混凝土微孔隙环境,采用循环伏安、极化曲线和交流阻抗谱方法研究该环境中钢筋的腐蚀速率和电化学规律,并与传统本体溶液、实际混凝土结构中的钢筋腐蚀作对比。【结果】微溶液和本体溶液中钢筋的腐蚀热力学行为一致;溶液体积大于1 mL时钢筋腐蚀动力学行为变化不大,但溶液体积低至100μL后钢筋腐蚀速率大幅下降;微溶液中钢筋溶出的Fe^(2+)离子相对较多,导致阳极反应的平衡电极电位正移、阳极极化阻滞作用加强,腐蚀速率下降。【结论】传统本体溶液电化学测试方法评估钢筋腐蚀速率时出现过评估,而新型微溶液电解池与实际钢筋腐蚀动力学相关性更好。

摘要：针对具有不确定性和故障半潜式海洋平台,提出了一种反步自适应神经网络容错控制方法。基于半潜式海洋平台低速状态下的动力定位模型,利用径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络对系统的不确定性集合进行在线逼近,从而对控制器进行补偿;通过设计基于障碍李雅普诺夫函数(barrier lyapunov function,BLF)的自适应律,实现对系统的状态约束;结合反步法设计了一种鲁棒定位与跟踪控制方法。通过稳定性理论证明了该闭环系统是稳定的,仿真结果表明,该控制器能使半潜式海洋平台完成动力定位和故障情况下的轨迹跟踪任务。

摘要：针对六自由度遥控无人潜水器(ROV)的轨迹规划控制问题,提出基于固定时间扩张观测器的非奇异积分终端滑模控制方法。建立考虑系统模型不确定性及外界扰动的ROV六自由度数学模型,采用一种基于固定时间收敛的扩张状态观测器,实现对系统集总干扰的准确估计以补偿控制系统的控制律;设计固定时间非奇异积分终端滑模控制器以保证ROV系统的轨迹跟踪性能,并基于Lyapunov稳定性理论证明系统的固定时间稳定性。仿真结果表明:与以往控制方法相比,文章所提方法提高了控制系统的性能及精度,可保证水下机器人在不同初始状态下均能在固定时间内达到轨迹跟踪的效果。

摘要：雕刻贝壳实训课程的开设,丰富了工程训练课程内容,合理地利用了湛江地区的贝壳资源,发展教育特色。贝壳设计雕刻实习课程制定了详细的教学内容、教学方法及评价方法。满足学生的贝壳创意设计、完成贝壳工艺品雕刻。为了保证金工实习雕刻工种教学项目有效实施,将整个教学过程分为安全教育、引入实例示范、任务要求、任务实施、总体评价5个阶。激光扫描技术、CAD/CAM和雕刻技术的结合,根据贝壳自身外形特点设计相应图案进行多种工艺品的设计实现快速成型的方法,培养了学生的逆向工程意识,符合本科高校新工科背景下工程实践教育发展要求。

摘要：机械设计制造及自动化专业以及相关专业有一门重要的专业基础课程“机械设计”,此门课特点是:理论知识点较多,涉及的计算多又繁琐,大多计算用到理论力学、材料力学数学知识,学习有一定的难度。通过引入计算机辅助分析能够帮助学生捋清思路,使用CAE软件进行模拟仿真计算,对所设计零件的三维模型进行验证,检验设计零件的可靠性。利用simulation软件计算仿真进行应力和疲劳分析检验设计零件,使课程更直观、形象,目标明确,使繁琐的理论计算更容易理解掌握,提高了学生的学习兴趣,从而进一步提高教学效果。

摘要：针对传统船舶除锈方式效率低、污染高等问题,课题组设计了一种基于高压磨料水射流的船舶除锈机器人。通过分析除锈机器人喷嘴射流功率与回收系统结构,设计、优化除锈机器人喷嘴与废水回收系统。分析表明,课题组所设计的船舶除锈机器人可较好地提高射流功率及废水回收效率,可为船舶除锈机器人的设计提供借鉴。

摘要：针对固定安装在建筑物上的水平钢管的清洁问题,课题组研究设计了一种可沿设计的钢管轨迹移动并开展清洁作业的智能钢管清洁机器人,解决目前楼层多、钢管长等问题。所设计的机器人以ESP32开发板作为控制核心,其具备爬行、清洗、末端检测、水量控制和手机蓝牙遥控的功能;在结构设计上采用模块化设计,使其具有体积小、可拼装、易于技术改造升级等优势。其适用于学校、办公楼、工厂等多种场合的水平钢管清洁作业,通过用机器代替人工作业,降低了作业成本。

摘要：区别于传统的合金材料,高熵合金没有溶质溶剂概念的划分。多主元成分配比造成的晶格畸变、尺寸错配等使高熵合金表现出显著的固溶强化效应,因而可获得优异的力学强度。然而,经典合金固溶强化理论中关于稀释溶质的假设并不适用于高熵合金,相关强化模型无法有效预测其力学强度,这阻碍了高熵合金成分的理性设计及相关应用。近年来,基于高熵合金的成分特点,人们不断探究其固溶强化的起源,尝试建立有效的预测模型,实现合金强度的准确预测,进而指导面向性能需求的高熵合金快速设计,最终推动高熵合金的科学研究和工程应用。本文总结了高熵合金固溶强化问题的研究进展,介绍了三种典型的固溶强化模型,对比分析了各模型的建模思路、预测效果、存在问题及在高熵合金设计中的具体应用,最后对高熵合金固溶强化机制的探索、强化模型的发展及应用进行了展望。