肩关节全驱动上肢康复机器人的设计与分析
针对由脑卒中造成上肢运动功能障碍的偏瘫患者康复训练的问题,设计了一种肩关节全驱动式5自由度上肢外骨骼康复机器人。基于人机工程学与康复医学原理,确定上肢自由度和各关节的运动范围,并设计了上肢康复机器人结构;建立上肢康复机器人的运动学和动力学模型,推导了运动学和动力学方程;对所设计的上肢康复机器人进行仿真分析和工作空间分析,并对比分析了肩关节内收/外展两种运动形式。结果表明,设计的康复机器人关节运动平稳,转矩波动较小,对手臂无过大冲击,进行肩关节内收/外展的运动时间减小。验证了上肢康复机器人设计的合理性和康复过程的便捷性。
脉冲数字式超声相控阵发射系统设计
研制了基于现场可编程门阵列(FPGA)、可编程延迟线(DS1020)和脉冲集成放大电路(HV732)的8通道、高精度、脉冲数字式超声相控阵发射系统;分析了关键技术并提出了解决方案。该系统适用于中心频率为0.1-10MHz的换能器,延迟精度为1ns,根据检测的不同要求,可以分别控制各个通道的延迟时间和脉冲宽度。
超声相控阵换能器几何参数多目标优化数学模型
利用多目标优化设计方法寻求最优的超声相控阵换能器参数,分别以最大偏转方向上的归一化主瓣宽度与归一化远场声压的差值和相控阵峰值旁瓣与主瓣的振幅比为目标函数,建立超声相控阵换能器多目标优化设计的数学模型,对超声相控阵主要的几何参数进行优化设计。结果表明,利用优化设计方法计算的几何参数满足了设计优化的目标。
基于FPGA的超声相控阵波束合成技术
数字波束合成技术是相控阵超声检测相对于其它超声检测所特有的,也是整个信号接收处理系统的核心技术。通过设计基于可编程现场门阵列(FPGA)的各个模块,充分利用FPGA的优点,实现了精确延时和快速加权求和。从而可以对回波信号在不同方向和深度进行动态聚焦,很好地实现了波束的数字合成。
超声相控线阵探头线列参数对波束指向性的影响
在超声相控阵检测过程中,为消除栅瓣,降低旁瓣,减小主瓣角宽度,通过仿真的方法系统地讨论了超声相控线阵探头的阵元数、阵元间距、偏转角度和阵元宽度对指向性和声场的影响。得到了线列参数与指向性的关系,为超声相控线阵探头的设计优化提供了依据。
重联动车组通过隧道时气动性能研究
为研究重联动车组通过隧道时重联区域对列车气动性能的影响,采用三维、可压和非定常N-S方程的数值计算方法,对重联动车组通过隧道时压缩波与膨胀波的传播特性,列车表面压力和隧道壁面压力变化特性进行研究。研究结果表明:数值计算与动模型试验相比,压力变化曲线吻合较好,幅值偏差不超过7%,重联区域前段流线型头部进入隧道,产生膨胀波,重联区域后段流线型头部进入隧道,产生压缩波,由于重联区域产生的膨胀波和压缩波之间的时间间隔短,导致膨胀效应和压缩效应相互抵消,车体表面和隧道壁面压力变化不显著,当重联区域经过隧道壁面测点时,重联区域车体表面压力变化影响隧道壁面压力变化,使隧道壁面测点压力产生先升后降的波动。
带安装槽式关节轴承压铆试验研究
该文采用模压的工艺方法对电液伺服机构带安装槽式自润滑轴承的压铆技术进行研究。采用压装机控制压装力双向均匀加载的方式进行压铆,根据压装标准,制定了压装过程质量控制要求。分析了轴承装配过程的受力,计算装配时所需的铆压力范围,并采用MS14101-10轴承进行试验验证,确定了铆压力与轴承启动力矩、轴向偏移量的关系,得到了实际铆压力。
高温热泵离心叶轮变叶片数时流场特性分析
离心式压缩机作为高温热泵系统中的关键部件其运行效率、工况范围和安全性能都直接影响着整个机组的性能,而离心式压缩机叶轮叶片的数目是影响离心式压缩机效率的关键参数。目前离心式压缩机叶片数目的确定主要根据经验公式,同一叶轮取不同数目的叶片对叶轮内部流场的影响缺乏定量的分析。对高温热泵离心机取不同叶片数目时的单通道流场进行了数值模拟,分析变叶片数时叶轮内部吸力面分离区和分离点变化特性、二次流损失变化规律,优化叶轮叶片数目,为合理设计离心式压缩机叶轮叶片数提供理论依据。
基于单管分析的压缩机管线系统整体振动控制
压缩机管线振动的根源在于压缩机气流脉动,目前的系统振动改造方案以单管局部模型分析居多,未考虑现场实际各部件是个相互结合的整体。为此,本文提出一种基于单管分析的整体振动控制压缩机管线系统振动的方法,即“单管分析,整体校验”的分析方法,首先对单管和整套装置进行了模态和谐响应等振动分析,快速发现改造部位,然后利用更加符合现场实际情况的一体化振动模型进行效验。本方法大大节省了运算时间,使振动能量趋于均匀化,是进行压缩机管线系统振动控制的一种有效途径,为管线系统的减振研究人员提供方便和新的思路。经过工程实践应用证明,振动控制效果良好,可用于指导工程实践。
基于AMESim的多功能液压实验台节流调速回路仿真研究
多功能液压实验台的液压系统由一些常用的液压基本回路构成,掌握这些液压基本回路的组成、工作原理和所能实现的功能,对正确分析、设计液压系统是非常重要的。应用AMESim仿真软件对多功能液压实验台的节流调速回路进行仿真研究,特别是从调速特性来验证设计的合理性,为整个液压实验台的设计提供了理论依据。