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华北理工大学机械工程学院李成作品选
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作者 李成 《当代文坛》 CSSCI 北大核心 2020年第6期I0008-I0008,共1页
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高体积分数SiC_(p)/Al复合材料切削加工的材料去除机理
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作者 刘京月 杨配轻 +3 位作者 郭毅 董树亮 张好强 安立宝 《机械工程材料》 北大核心 2025年第6期110-117,共8页
建立了不规则五边形和六边形SiC颗粒随机分布的体积分数60%SiC_(p)/Al复合材料的二维切削仿真模型,结合铣削试验探讨了复合材料的材料去除机理,模拟分析了切削速度(1,3,5,7,9 m·s^(−1))和刀具切削刃钝圆半径(10,15,20,25,30μm)对... 建立了不规则五边形和六边形SiC颗粒随机分布的体积分数60%SiC_(p)/Al复合材料的二维切削仿真模型,结合铣削试验探讨了复合材料的材料去除机理,模拟分析了切削速度(1,3,5,7,9 m·s^(−1))和刀具切削刃钝圆半径(10,15,20,25,30μm)对切削力和复合材料表面质量的影响。结果表明:采用二维切削仿真模型模拟得到切削速度1 m·s^(−1)、切削刃钝圆半径10μm条件下的切削力平均值为16.40 N,与试验结果的相对误差为14.67%,验证了模拟方法的准确性。在切削加工复合材料过程中,SiC颗粒阻碍位错运动,导致裂纹在颗粒/基体界面处萌生并扩展,最终形成切屑。铝基体的高延展性、颗粒与刀具的相对位置以及颗粒断裂、颗粒/基体界面脱黏、颗粒被拉出和颗粒被压入基体等是复合材料加工表面划痕、凹坑、粗糙颗粒断面、基体撕裂和空腔等损伤出现的主要原因。随着切削速度或切削刃钝圆半径的增加,切削加工复合材料时的切削力增大,加工表面粗糙度增大,加工表面质量变差。 展开更多
关键词 高体积分数SiC_(p)/Al复合材料 材料去除机理 切削力 表面粗糙度
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移乘护理机器人背抱运动舒适性研究
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作者 冯立艳 胡东 +2 位作者 刘腾 张建军 郭士杰 《机械设计》 北大核心 2025年第6期85-92,共8页
下肢失能患者人工移乘过程存在护理人员体力负荷大、患者舒适性差的双重问题,为此移乘护理机器人成为重要解决方案,但背抱舒适性缺乏量化评估方法。文中通过将背抱过程划分为5个阶段,结合3个位姿因素(水平/铅垂位移、胸靠角度)试验与Any... 下肢失能患者人工移乘过程存在护理人员体力负荷大、患者舒适性差的双重问题,为此移乘护理机器人成为重要解决方案,但背抱舒适性缺乏量化评估方法。文中通过将背抱过程划分为5个阶段,结合3个位姿因素(水平/铅垂位移、胸靠角度)试验与Anybody人体生物力学仿真,分析受试者肌电信号与肌肉活力值。试验结果表明:胸靠角度显著影响舒适性。仿真进一步识别出斜方肌等7个活力变化最大的核心肌群,验证了肌肉活力与舒适性关联机制。研究成果构建了基于肌肉生物力学的舒适性量化模型,为机器人舒适性控制策略研究与主观舒适性评价提供了理论依据。 展开更多
关键词 移乘护理机器人 背抱移乘 Anybody 肌电信号 肌肉活力值
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融合多维特征与多元宇宙优化算法的脑电信号处理 被引量:1
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作者 谷学静 杨赵辉 +1 位作者 郭宇承 刘佳 《中国测试》 北大核心 2025年第3期131-138,共8页
针对运动想象脑电信号(MI-EEG)具有非线性、时变复杂、分类识别准确率低等问题,提出一种基于多维特征融合并使用多元宇宙算法优化支持向量机的方法进行脑电信号处理。首先,使用小波包变换(WPT)对预处理后的EEG信号进行时频分解,并选择... 针对运动想象脑电信号(MI-EEG)具有非线性、时变复杂、分类识别准确率低等问题,提出一种基于多维特征融合并使用多元宇宙算法优化支持向量机的方法进行脑电信号处理。首先,使用小波包变换(WPT)对预处理后的EEG信号进行时频分解,并选择与运动想象相关的时频信息;然后,分别通过模糊散布熵(fuzzy dispersion entropy,FDE)和公共空间模式(CSP)对WPT获得的特征集进行处理,得到相应的非线性特征和空域特征,并通过并行特征融合方法将两组特征进行融合;最后,导入基于多元宇宙优化算法(multi verse optimizer,MVO)优化的支持向量机(SVM)分类器中实现最终的分类任务。分别在2003年和2005年国际BCI大赛数据集上进行验证,最终平均分类准确率达到93.57%和88.03%,可知该文方法在分类准确率上得到显著提高。 展开更多
关键词 脑电信号 特征融合 模糊散布熵 多元宇宙优化算法
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晶体塑性理论及其在金属高低周疲劳寿命预测中的应用 被引量:1
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作者 蒋安琪 霍元明 +6 位作者 周子鑫 严祯荣 何涛 王昭昭 纪宏超 孙悦 王新宇 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第1期1-15,共15页
作为结构材料的主要失效方式,金属的高低周疲劳性能影响设备的服役寿命。晶体塑性理论从微观结构出发用于描述材料微观结构和性能的关系,在金属材料微观结构和力学性能方面的研究还存在很多待解决的问题。针对金属材料高低周疲劳的问题... 作为结构材料的主要失效方式,金属的高低周疲劳性能影响设备的服役寿命。晶体塑性理论从微观结构出发用于描述材料微观结构和性能的关系,在金属材料微观结构和力学性能方面的研究还存在很多待解决的问题。针对金属材料高低周疲劳的问题,本文对晶体塑性基本理论与本构模型进行了梳理,列举了基于晶体塑性有限元法的疲劳指示因子,介绍了近15年来晶体塑性有限元法在金属材料高低周疲劳中的应用,并对应用晶体塑性有限元法于金属材料超高周疲劳进行了拓展,最后对未来发展趋势和有待加强的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 晶体塑性 低周疲劳 高周疲劳 疲劳指示因子 本构模型
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废旧锂离子电池正极金属材料回收工艺研究进展
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作者 郑天新 杨宇 霍东兴 《无机盐工业》 北大核心 2025年第6期1-8,共8页
锂离子电池作为储能装置已经被广泛应用于新能源汽车领域。而在全球能源危机和新能源汽车保有量持续增加的背景下,锂离子电池也开始大量退役,给社会带来巨大的经济压力和环境负担。因此,采用高效、清洁的回收工艺对废旧锂离子电池进行... 锂离子电池作为储能装置已经被广泛应用于新能源汽车领域。而在全球能源危机和新能源汽车保有量持续增加的背景下,锂离子电池也开始大量退役,给社会带来巨大的经济压力和环境负担。因此,采用高效、清洁的回收工艺对废旧锂离子电池进行处理已经成为国内外学者的研究重点。从废旧锂离子电池前期预处理、正极材料中有价金属浸出、浸出液中有价金属离子分离3个方面对废旧锂离子动力电池的湿法回收处理工艺进行综述。其中浸出工艺包括酸浸、氨浸和生物浸出工艺;浸出液有价金属分离包括离子交换工艺、溶剂萃取工艺、盐析工艺、化学沉淀工艺和电化学工艺。同时也指明了采用湿法回收工艺回收废旧锂离子电池有价金属的发展方向。 展开更多
关键词 废旧锂离子电池 动力电池 正极材料 有价回收 湿法冶金
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硼掺杂碳纳米管吸附硫污染物性能及机理的DFT研究
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作者 李红泰 郭鹏 安立宝 《材料导报》 北大核心 2025年第15期76-81,共6页
吸附法是处理水体中污染物的常用方法。考虑到现有吸附剂难以满足含硫污水的处理需求,开发一种新型、高效的吸附材料来处理含硫污水是十分必要的。本工作采用基于密度泛函理论(DFT)的方法研究了硼掺杂对碳纳米管电子结构及吸附SO_(4)^(... 吸附法是处理水体中污染物的常用方法。考虑到现有吸附剂难以满足含硫污水的处理需求,开发一种新型、高效的吸附材料来处理含硫污水是十分必要的。本工作采用基于密度泛函理论(DFT)的方法研究了硼掺杂对碳纳米管电子结构及吸附SO_(4)^(2-)、HS^(-)和SCN^(-)性能的影响。结果显示,掺杂过程中硼原子的p轨道电子填充到碳纳米管费米能级处,增强了碳纳米管上掺杂位点的反应活性。相较于本征碳纳米管,硼掺杂碳纳米管与硫污染物的吸附体系发生强电荷转移作用,吸附距离大大缩短,吸附能、电荷转移量和电荷密度显著提升。因此,硼掺杂碳纳米管与硫污染物之间形成了更强的化学吸附。 展开更多
关键词 密度泛函理论 碳纳米管 掺杂 吸附 硫污染物
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分动器两驱运行工况的润滑油温度预测分析
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作者 张志海 杨建光 纪宏超 《润滑与密封》 北大核心 2025年第6期160-167,共8页
分动器润滑油温度变化对其冷却润滑性能具有决定性影响,准确预测瞬态油温是判断四驱车辆两驱模式运行状态的关键参数。通过分析链传动机构与轴承的搅油功率损失,结合分动器内部润滑油流动特性与外部空气对流换热机制,建立包含搅油产热模... 分动器润滑油温度变化对其冷却润滑性能具有决定性影响,准确预测瞬态油温是判断四驱车辆两驱模式运行状态的关键参数。通过分析链传动机构与轴承的搅油功率损失,结合分动器内部润滑油流动特性与外部空气对流换热机制,建立包含搅油产热模型(链传动/轴承)、润滑油-壳体对流换热模型、壳体-空气对流换热模型及壳体导热模型的多区域耦合热分析模型,实现不同行车工况下润滑油温度的动态预测。结果表明:车速、初始油温与环境温度均显著影响油温变化趋势,其中车速敏感性最高,在环境温度与初始油温均为20℃工况下,车速由60 km/h提升至120 km/h时,热平衡温度升高35.04℃。实车验证显示仿真模型最大偏差仅为2.4℃,具有工程应用可靠性。 展开更多
关键词 油温预测 搅油功率损失 分动器 对流传热 热平衡温度
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锆基非晶合金切削加工研究现状与分析
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作者 张好强 孙东奇 +2 位作者 张傲 王莉娜 侯锁霞 《工具技术》 北大核心 2025年第2期1-7,共7页
由于锆基非晶合金的硬度和韧性都很高,同时切削过程中的大量切削热会导致材料表面晶化,要实现其高效、高质量切削加工还存在诸多技术难题。本文主要从切削加工机理、加工工件的表面质量以及提高加工质量的措施等方面进行了阐述,并对锆... 由于锆基非晶合金的硬度和韧性都很高,同时切削过程中的大量切削热会导致材料表面晶化,要实现其高效、高质量切削加工还存在诸多技术难题。本文主要从切削加工机理、加工工件的表面质量以及提高加工质量的措施等方面进行了阐述,并对锆基非晶合金的切削加工研究进行总结与展望。 展开更多
关键词 锆基非晶合金 切削加工 加工机理 表面质量
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激光选区熔化Inconel 625合金在酸性环境中的腐蚀机理研究
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作者 韩炬 王博超 +5 位作者 董东东 马汝成 龙海洋 李晓硕 王涛 闫星辰 《材料导报》 北大核心 2025年第10期166-171,共6页
研究了激光选区熔化成形的Inconel 625合金在硫酸和硝酸混合溶液(以下统称混酸)中的腐蚀机理以及粗糙度对其腐蚀速率的影响。通过激光选区熔化(SLM)技术制备Inconel 625原始样品,然后对部分样品的六个面进行抛光,将抛光样品和原始样品... 研究了激光选区熔化成形的Inconel 625合金在硫酸和硝酸混合溶液(以下统称混酸)中的腐蚀机理以及粗糙度对其腐蚀速率的影响。通过激光选区熔化(SLM)技术制备Inconel 625原始样品,然后对部分样品的六个面进行抛光,将抛光样品和原始样品在50℃混酸溶液中分别浸泡腐蚀120 h、240 h、480 h、840 h、1080 h。结果表明,样品经混酸溶液浸泡后,首先在晶间产生局部点蚀,在熔池边缘处点蚀的密度更高。随着浸泡时间的延长,点蚀逐渐蔓延至整个样品晶间并逐渐腐蚀进入晶粒中。抛光样品的整体平均腐蚀速率为2.80×10^(-3)mm/a,原始样品的整体平均腐蚀速率为12.70×10^(-3)mm/a,是抛光样品的近5倍,说明粗糙度对腐蚀速率有极大的影响,样品粗糙度越大导致其与混酸接触的面积越大,腐蚀速率越快。 展开更多
关键词 激光选区熔化 Inconel 625 耐腐蚀性 粗糙度 腐蚀机理
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新型整体式曲轴弯曲镦锻成形工艺数值模拟及优化
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作者 黄晨帆 纪宏超 +4 位作者 唐学峰 李景生 宋昌哲 黄晓敏 刘胜强 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第7期11-25,共15页
基于DEFORM-3D对曲轴的弯曲镦锻成形过程进行数值模拟研究,发现成形过程中存在锻件损伤和镦锻模具载荷较大的问题,影响锻件质量及模具使用寿命。通过热压缩试验建立曲轴材料真应力-真应变曲线,并计算得到本构方程,利用响应面法以锻造力... 基于DEFORM-3D对曲轴的弯曲镦锻成形过程进行数值模拟研究,发现成形过程中存在锻件损伤和镦锻模具载荷较大的问题,影响锻件质量及模具使用寿命。通过热压缩试验建立曲轴材料真应力-真应变曲线,并计算得到本构方程,利用响应面法以锻造力和锻件损伤值作为评价指标,对成形过程主要影响因素锻造温度、锻造速度和摩擦因数进行优化。研究结果表明,采用优化后工艺参数进行锻造生产,锻件损伤值下降了25%,锻造力下降了33.9%。对优化后参数进行生产试验验证,在优化工艺参数下,锻件成形完整,无明显缺陷。 展开更多
关键词 大型曲轴 弯曲镦锻 数值模拟 响应面法
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基于知识图谱的机械制图课程“一核心两主线三分支”教学模式探索
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作者 董小雷 周翠玉 郑爱云 《农机使用与维修》 2025年第3期149-152,共4页
工程图样是工程界的语言、技术课的奠基石,但因其内容抽象、知识点繁多及学生空间想象力差等原因,导致机械制图课程目标达成度不理想。将直观的知识图谱应用于抽象的机械制图课程,抽丝剥茧逐步形成了以“国家标准”为核心,延伸“形体结... 工程图样是工程界的语言、技术课的奠基石,但因其内容抽象、知识点繁多及学生空间想象力差等原因,导致机械制图课程目标达成度不理想。将直观的知识图谱应用于抽象的机械制图课程,抽丝剥茧逐步形成了以“国家标准”为核心,延伸“形体结构递进”及“表达方法递进”两主线,旁分“尺寸标注”“技术要求”及“工程实例”三分支的教学模式。通过混合教学过程中的实践与探索,发现该模式能高效形成知识的系统性,便于达成知识目标、能力目标及素质目标。 展开更多
关键词 机械制图 知识图谱 实践教学 教学模式 课程目标 一核心两主线三分支
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基于海绵城市理念的海绵农村工程的研究
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作者 郝存毅 姜跃勇 +1 位作者 赵佳 杨永 《河北农机》 2021年第20期102-103,共2页
随着“十四五”规划的出台,国家逐步将发展重心向农村转移,开始大力推进农村改革,将农村发展与城市发展相结合。“海绵城市”工程已经在我国得到了空前发展,但在农村地区,海绵城市建设几乎为零。为了实现资源的可持续性、符合绿色发展主... 随着“十四五”规划的出台,国家逐步将发展重心向农村转移,开始大力推进农村改革,将农村发展与城市发展相结合。“海绵城市”工程已经在我国得到了空前发展,但在农村地区,海绵城市建设几乎为零。为了实现资源的可持续性、符合绿色发展主题,本研究提出“海绵农村”的构想,以此为出发点,就海绵农村问题进行了探讨,作为农村绿色可持续发展的参考。 展开更多
关键词 海绵城市理念 农村工程 水循环系统 绿色发展
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逆向工程特征点提取与参数化建模方法研究 被引量:24
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作者 王兴晨 路春光 +1 位作者 赵震 刘佳鑫 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第1期222-225,共4页
通过对逆向建模特点与参数化建模方法的研究,提出一种特征截面轮廓线提取与参数化设计的逆向建模新思路。首先,以Geomagic Studio软件完成对电动汽车车头扫描数据预处理,实现特征截面插入与特征轮廓线的提取,并在CATIA软件中进行曲率分... 通过对逆向建模特点与参数化建模方法的研究,提出一种特征截面轮廓线提取与参数化设计的逆向建模新思路。首先,以Geomagic Studio软件完成对电动汽车车头扫描数据预处理,实现特征截面插入与特征轮廓线的提取,并在CATIA软件中进行曲率分析;其次,通过分析特征曲线曲率变化识别特征点,并测量出特征点三维数据;最后,运用Visaul Basic对CATIA进行二次开发,以特征点数据为参数,生成截面特征样条曲线,再进行曲面重构,实现参数化设计的逆向建模。结果表明:以Geomagic Studio与CATIA软件为平台,完成了截面插入和曲率分析,获取了特征轮廓线及特征点三维数据,实现了逆向特征提取与参数化设计相结合的建模方法。 展开更多
关键词 逆向工程 GEOMAGIC STUDIO 特征截面 特征点 CATIA 参数化建模
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基于CATIA二次开发的逆向工程曲面重构方法研究 被引量:7
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作者 王兴晨 路春光 +2 位作者 赵震 于玉真 刘佳鑫 《机床与液压》 北大核心 2017年第19期84-88,共5页
针对利用逆向工程中扫描点云数据,提取特征轮廓曲线与生成曲面时,工作量较大且容易出问题,提出一种基于特征数据提取与CATIA二次开发的正逆向相结合的曲面重构方法。以Geomagic Studio软件完成对扫描点云数据的预处理,针对不同产品模型... 针对利用逆向工程中扫描点云数据,提取特征轮廓曲线与生成曲面时,工作量较大且容易出问题,提出一种基于特征数据提取与CATIA二次开发的正逆向相结合的曲面重构方法。以Geomagic Studio软件完成对扫描点云数据的预处理,针对不同产品模型的特征,提取不同的截面线与轮廓线;分析模型特征,对于简单特征模型通过旋转、拉伸、扫琼等命令重新生成新模型;对于复杂曲面造型,提取特征点云数据并导出为ASC格式文件,通过对CATIA二次开发,读入存在EXCEL中的大量点数据坐标,快速生成三维模型。结果表明:以Geomagic Studio与CATIA软件为工具,完成特征曲线提取与特征点数据读取,实现了基于截面特征与曲面特征的正逆向相结合的建模方法,为产品造型创新设计与快速建模提供一种新方式。 展开更多
关键词 逆向工程 数据优化 曲面特征 CATIA 二次开发 曲面重构
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工程车辆散热器的传热特性分析与结构优化 被引量:4
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作者 钱学成 刘佳鑫 +2 位作者 李建功 程亮 张宝斌 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第22期8989-8995,共7页
为提高某工程车辆用管片式散热器性能,提出在散热器热管外壁增加导流结构作为改进方案。首先,采用Fluent15.0对原始散热器单元体进行仿真,对比试验数据验证仿真的准确性;其次,在原始散热器单元体的热管外壁增加导流结构作为改进模型,对... 为提高某工程车辆用管片式散热器性能,提出在散热器热管外壁增加导流结构作为改进方案。首先,采用Fluent15.0对原始散热器单元体进行仿真,对比试验数据验证仿真的准确性;其次,在原始散热器单元体的热管外壁增加导流结构作为改进模型,对比改进前后散热器的综合性能;最后,分析导流结构各参数的传热特性并优化导流结构。仿真结果表明:在入口风速为2~12 m/s时,仿真结果与试验数据的压力损失和换热系数的最大偏差在5%以内;入口风速为12 m/s时,改进模型的综合评价因子高出原始模型约6.73%;导流结构的长度、半径与散热器的压力损失和换热系数成正比,而安装位置则与之成反比,结合正交试验与信噪比分析得出的最优导流结构参数为半径r=0.5 mm,长度h=3.0 mm,位置p=5.8 mm。该研究为导流结构在散热器中的应用提供了新的经验认知。 展开更多
关键词 工程车辆 数值仿真 散热器 综合评价因子
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3-DOF混联采摘机械手的工作空间分析与设计 被引量:6
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作者 崔冰艳 解勇涛 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期104-108,共5页
为了增强采摘机械手的稳定性、对中性及增大机械手的运动空间,提出1种3-DOF混联采摘机械手机构,对其进行工作空间分析,基于工作空间优化设计出1种高效的可用于农业采摘的小型机械手。根据农业采摘需求选定采摘机械手的机构类型并决定其... 为了增强采摘机械手的稳定性、对中性及增大机械手的运动空间,提出1种3-DOF混联采摘机械手机构,对其进行工作空间分析,基于工作空间优化设计出1种高效的可用于农业采摘的小型机械手。根据农业采摘需求选定采摘机械手的机构类型并决定其结构,推导采摘机械手的位置正反解,利用蒙特卡洛方法求解机械手的工作空间并绘制其工作空间的三维点云图;分析关键参数对工作空间的影响,找出参数的最佳值从而优化工作空间。考虑到采摘过程中避免农作物损坏并加快采摘效率,设计了采摘收集一体式的小型果蔬采摘机械手,并使用Creo软件建立了采摘机械手的三维模型。该采摘机械手具有适当的工作空间,可以提高小型果蔬采摘效率。 展开更多
关键词 采摘机械手 蒙特卡洛法 工作空间 参数优化 结构设计
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基于逆向工程的农用电动汽车壳体造型设计 被引量:2
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作者 张富明 路春光 +3 位作者 张建宝 王辉 黄塨 于玉真 《江苏农业科学》 北大核心 2016年第9期341-344,共4页
在产品的设计过程中,有正向设计和逆向设计2种建模方法。采用了Artec Studio和Geomagic Studio软件相结合的方法进行逆向数据处理,再运用正向设计和逆向设计相结合的建模方法对零件进行设计。以Artec Studio、Geomagic Studio和Croe 2.... 在产品的设计过程中,有正向设计和逆向设计2种建模方法。采用了Artec Studio和Geomagic Studio软件相结合的方法进行逆向数据处理,再运用正向设计和逆向设计相结合的建模方法对零件进行设计。以Artec Studio、Geomagic Studio和Croe 2.0软件为平台,利用逆向工程技术得到已有零件的数字化模型,以此为参考,再通过正向设计最终建立另一零件的数字化模型。该方法提高了产品的设计效率,开辟了建模的新途径。最后进行实例应用,对扩展到其他设计领域具有现实意义。 展开更多
关键词 正向设计 逆向设计 建模方法 数字化模型 数据处理
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磁控触变流体的3D打印工艺研究 被引量:1
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作者 张圣杰 李振坤 +4 位作者 耿子健 郭乙飞 宋仲儒 董珈皓 李占贤 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期55-65,共11页
针对现有磁控智能流体无法应用于3D打印的问题,本文制备了一种在磁场调控下能够实现溶胶-凝胶可逆转变的新型磁控触变流体,并对其打印工艺进行了研究。采用全系统损耗润滑油、有机膨润土和Fe_(3)O_(4)颗粒制备了不同配比的打印样品,搭... 针对现有磁控智能流体无法应用于3D打印的问题,本文制备了一种在磁场调控下能够实现溶胶-凝胶可逆转变的新型磁控触变流体,并对其打印工艺进行了研究。采用全系统损耗润滑油、有机膨润土和Fe_(3)O_(4)颗粒制备了不同配比的打印样品,搭建了直写式3D打印实验平台,研究其可打印性。流变学实验表明:磁控触变流体有机膨润土含量越高,触变性越强,剪切变稀越明显;磁场强度越强,屈服应力越高,储存模量越高。3种挤出方式下的打印实验结果表明,采用匀料恢复挤出方式打印的结构具备最高分辨率和最大高度。磁控触变流体在根据其流变特性设计的挤出装置下具有良好可打印性,为该材料应用于柔性传感、软体机器人个性化复杂结构设计与驱动、微流控检测等领域奠定了基础。 展开更多
关键词 磁场调控 磁控触变流体 3D打印 打印工艺 流变性能
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La掺杂WC(0001)/Co(111)界面结合强度、稳定性和电子结构的第一性原理研究
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作者 张好强 曹幸飞 +2 位作者 吴昱鑫 张舵 侯锁霞 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第12期2113-2123,共11页
WC/Co硬质合金的界面结合强度取决于其界面性质。本文运用基于密度泛函理论的第一性原理,构建了6种WC(0001)/Co(111)界面模型,在此基础上,从电荷转移、成键方式和价电子分布等角度分析了La掺杂对WC(0001)/Co(111)界面稳定性最弱和界面... WC/Co硬质合金的界面结合强度取决于其界面性质。本文运用基于密度泛函理论的第一性原理,构建了6种WC(0001)/Co(111)界面模型,在此基础上,从电荷转移、成键方式和价电子分布等角度分析了La掺杂对WC(0001)/Co(111)界面稳定性最弱和界面稳定性最强模型的影响机理。结果表明:在6种界面模型中,稳定性最弱的是W-OT-Co界面,有最大的界面距离、最小的黏附功和最高的界面能,裂纹倾向于出现在界面;稳定性最强的是C-HCP-Co界面,有最小的界面距离、最大的黏附功和最小的界面能,裂纹倾向于出现在基体;当稀土La分别替换W-OT-Co模型Co侧第二层的Co原子,以及C-HCP-Co模型WC侧第二层的W原子时,两个界面距离才会都变小、黏附功都增大,但强化界面效果不同;掺杂稀土La后,W-OT-Co界面的键合方式为弱离子键和金属键的结合,C-HCP-Co界面的键合方式为强共价键、离子键和金属键的结合,界面更稳定;La在稳定堆积构型C-HCP-Co上的最优掺杂位点将显著提高WC/Co硬质合金的界面结合强度。 展开更多
关键词 第一性原理 WC/Co界面 LA掺杂 结合强度 电子结构 断裂韧性
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