为了推进选择性激光烧结设备的小型化应用,对设备的空间利用率以及重量参数进行分析,针对工业设备的供粉结构空间利用率小,重量较大的问题,提出了适用于小型化设备的悬臂式供粉结构,并基于MATLAB环境对供粉幅面,有效成型高度,结构的静变形等参数与空间利用率,重量的相互影响关系进行分析,同时对所提出的悬臂式供粉结构方案进行结构设计,最后基于NX10.0软件的高级仿真模块对实例进行仿真验证,最终最大变形量△<0.05mm(△ma=0.0302mm),结构合理具有可行性。

基于挤出式生物3D打印原理,在对现有凝胶打印工艺进行改进的基础上,研制了一台可将凝固液雾化的新型生物凝胶三维打印机。提出了该生物凝胶打印机电系统总体设计方案,并设计了基于ARM-Cortex-M4内核的嵌入式控制系统和机械结构中的主要部件。同时优化了供液系统,解决了凝固液喷洒不均和较大尺寸凝胶成型件连续打印时供液不足的问题。该生物凝胶打印机通用性较好,可对多种材料且空间结构复杂的凝胶件进行打印成型。经实例验证,该生物凝胶打印机成型精度较高,打印速度快,安全可靠。

介绍一种以AD590为测温元件、AT89C51为核心、液晶显示器为显示器件的温度测量系统.该测温系统测温准确,显示直观,电路设计简单实用.

对40t摩擦焊机电液比例施力系统进行了数学分析,根据系统的控制原理建立了电液比例施力控制系统数学模型,同时利用SIMULINK对系统进行了仿真分析。仿真结果表明,该系统采用电液比例控制可以获得较好的控制效果。

为满足自走式蓝莓采摘机的工作性能要求,设计一种自走式蓝莓采摘机的行走液压系统。简要介绍该机的主要参数、结构、工作原理及工作流程,完成对行走系统主要元件的选型。利用AMESim软件对行走液压系统进行建模与仿真,仿真了左前轮打滑和左侧双轮打滑的两种工况。仿真结果表明:在左前轮打滑工况下,可以实现前侧流量强制分流,从而帮助采摘机脱离打滑状态;在左侧双轮打滑工况下,可以实现整机流量强制分流,从而帮助采摘机脱离打滑状态,符合设计要求,仿真结果为自走式蓝莓采摘机以及其他自走式采摘机械的行走液压系统的防打滑工况设计提供了参考。

针对目前国内外选择性激光烧结打印机普遍采用PC工控机、运动控制卡或可编程逻辑控制器作为控制系统硬件平台,不仅操作复杂且价格昂贵等问题,设计一种基于ARM的激光烧结打印机控制系统。该系统以STM32控制器作为主控单元,丰富并完善相应的扩展电路以及人机交互界面等,可以实现对激光、温度以及电机运动进行控制。基于设计的控制系统搭建样机进行烧结实验,结果表明:该控制系统各模块运行稳定,加工件表面光滑、结构清晰,在满足基本工艺要求的同时大幅度降低了设备成本。

为消除纯滞后系统的超调、改善温度因素对制件质量和强度的影响,设计一种基于BP-PID算法的选择性激光烧结温度控制系统。该系统采用层次化架构和模块化的设计方案,以STM32控制器作为主控模块,并利用BP神经网络改进传统比例-积分-微分(PID)算法,提高了控制系统的稳定性且效果显著。通过MATLAB进行仿真模拟,与传统PID控制进行对比并进行实验。结果表明:BP-PID算法能迅速整定最优参数,且超调量小,达到稳态所用时间更短;在设定预热温度为90℃且采用BP-PID算法控制时,系统稳态误差在±1℃之内,超调量小于3%。

简要介绍了以壳聚糖为基材的生物打印机整体结构,对该打印机的打印喷头进行结构设计。针对喷嘴内部壳聚糖溶液的流动特性,对4种常用喷嘴内的流道进行有限元仿真,选出一种具有最优内部结构的喷嘴。分析最优内部结构喷嘴,根据分析结果对最优内部结构喷嘴进行结构优化。对优化后的最优喷嘴进行有限元仿真。结果表明:优化后,减小了喷嘴内部的最大压力。该研究为改进基于壳聚糖的生物打印机的成型工艺提供了参考。

针对灌木果树振动问题,基于乔木果树振动理论,考虑灌木主枝、主根及与主根粘连的土壤都消耗振动能量,建立蓝莓灌木振动模型,分析果树主枝及主根的能耗。以北村灌木为研究对象,对所建模型参数设置并进行扫频激振数值模拟,得到灌木主枝获得较大振幅的频率范围和激振位置,研究成果可以指导蓝莓振动采摘装置参数设置,为以蓝莓为代表的小浆果振动采收机的研究提供理论依据和技术支持。

以McKibben型气动人工肌肉为研究对象，对编织型气动人工肌肉工作机理进行了研究，建立了考虑端部有径向约束的气动人工肌肉几何模型，并对所建模型进行数值分析。通过与理想圆柱模型的对比，所建模型从理论上能更精确描述气动人工肌肉的工作特性，这对建立更加精确的气动人工肌肉模型有着重要的意义。