国外现代有轨电车外观设计分析

以法国海港城市马赛、丝织业中心里昂、香槟酒之都兰斯、澳大利亚文化和时尚之都墨尔本以及最新设计的概念型现代有轨电车为例,从地域文化展示、仿生设计、情感设计、城市环境融合、形式和技术之美5个方面对国外现代有轨电车的外观设计方法与实践进行分析,为体现我国各地文化和城市形象的现代有轨电车外观设计提供参考。     

抗振板壳结构的仿生拓扑优化设计方法

以抗振结构设计为目标,将仿生设计技术应用于板壳结构加强部件的分布设计中,提出了一种简单高效的结构拓扑优化设计方法,以处理具有复杂边界条件的抗振板壳结构的拓扑优化设计.将结构加强部件分布的形成看成和植物根系的成长过程一样,加强部件从给定的"种子"出发,根据一定的成长规则生长、分歧或退化,在体积增量的控制下,形成最优的分布形态.设计结果可作为进一步详细设计的近似优化模型.对一些典型的抗振板壳结构进行了设计,结果表明所提出的方法克服了现有的结构拓扑优化技术的一些局限性,可简单有效地处理复杂结构的设计问题.     

水下滑翔机器鱼机构设计与运动性能分析

本文设计了一种具有仿生尾鳍的水下滑翔机器人混合驱动机构,通过内部质量块的平移、旋转、仿生尾鳍的偏置以及外部皮囊的伸缩可实现滑翔机器人的小半径三维螺旋运动。同时,建立了水下滑翔机器鱼的水动力学模型,得到了稳态螺旋运动方程,给出了俯仰调节机构质心位置、尾鳍角、横滚调节机构质心旋转角与转弯半径和垂直速度之间的关系,以及每种稳态螺旋运动所对应的输出变量初值的取值范围。所得结果表明,在俯仰调节、浮力调节、横滚调节和尾鳍驱动的共同作用下,水下滑翔机器鱼可以获得更小的转弯半径,因而机动性更好。所设计的水下滑翔机器鱼在河流和湖泊等环境的水质监测、水下柱形区域取样等领域具有潜在的应用价值。     

仿生骨植入钛网管固定修复兔骨缺损

目的探讨MHA-bBMP仿生骨作为替代骨对有限接触式钛网管固定下兔股骨干缺损模型的修复作用。方法48只新西兰大白兔随机分组,实验组:MHA-bBMP仿生骨+钛网管;对照组:自体髂骨移植+钛网管。于股骨干中段截除10 mm,建立兔股骨干缺损模型,将MHA-bBMP仿生骨/自体髂骨植入骨缺损处加有限接触式钛网管固定修复骨缺损。观察兔一般情况,检测血碱性磷酸酶,进行X线片、病理组织、电镜等观察。结果钛网管组织相容性好,固定稳定有效,两组均修复了骨缺损。两组血碱性磷酸酶、X线片表现、病理组织、电镜检查的数据经统计分析无显著性差异。结论有限接触式钛网管对植入物和骨缺损断端起到可靠的固定作用;MHA-bBMP仿生骨与自体髂骨植入相比较,诱导成骨活性相当。     

无链表SPIHT图像提升小波编码的硬件算法

为了解决小波零树编码算法中,SPIHT(分级树的集合分裂)算法占用大量存储空间的问题,给出了一种无链表SPIHT图像压缩算法.在这种算法中,小波系数按照SPIHT的顺序输入到编码器中,编码器按照NLS算法编码,小波变换采用9/7提升分解算法,量化算法为均匀标量量化,图像边界延拓采用了补零延拓方法.实验结果表明,该算法图像压缩比与JPEG2000的EBCOT(基于优化截断的嵌入式块编码)算法几乎相同,编码速度大约是后者的2倍,一幅512×512的图像仅需要17.875KB额外内存.     

基于仿生鳍的两栖驱动机构运动分析

为证实一种新型两栖驱动机构合理,并为之后研究提供基础,通过运用有限体积法,将柔性三维薄板视为仿生鳍鳍进行模拟分析,在水下环境中具体研究了振幅、周期等参数对仿生鳍运动的影响并分析推进原理,发现仿生鳍运动模式与马陆倍足运动方式基本一致。陆地上的研究通过建立运动学、动力学方程进行分析。结果表明,在水下仿生鳍单参数变量为振幅时主要影响运动的最大速度,与速度呈正比关系;为周期时影响加速度,与之呈正比关系;而推进效果是由仿生鳍两侧高、低压中心产生的正压梯度所提供。在陆地上仿生鳍的约束力足以提供运动所需驱动摩擦力,从而证明仿生鳍不仅可在水中进行巡游,而且通过调整结构姿态可实现在陆地的运动,由一套驱动机构实现了两栖运动功能。     

一种新型水上减阻仿生技术研究

传统排水型两栖车辆航速在15km/h时出现"阻力墙"现象,致使水阻力急剧增大,限制航速进一步提升。文章从蛇怪蜥蜴高速踏水方式构思,基于固-液体高速作用动力学原理,提出了一种基于改变两栖车体航态的仿生减阻技术。其依靠仿生叶轮与水的高速作用产生向上托举力和向前推进力,将两栖车体托举出水面,进入高速滑行状态,从而避开"阻力墙"现象。仿真分析了刚性叶片夹角θ、入水深度h、转速ω等物理参数对水动力性能的影响,着重讨论了转速ω的影响,并给出了临界范围。结合先期原理试验,初步验证了此仿生技术能够实现两栖车体辆从排水状态进入高速滑行状态,从而避开"阻力墙"现象,达到减少水阻力的目的。     

仿驼背鲸减摇鳍升力数值计算

驼背鲸鳍的前缘突出部有利于鳍上的升力提升.提出了一种模仿驼背鲸前鳍的减摇鳍,这种鳍型的前缘有正弦形的突出部.借助计算流体力学软件FLUENT,对这种模仿驼背鲸前鳍的新型鳍型进行了数值模拟流场计算,并与相同几何尺寸的标准NACA0015减摇鳍所测得的水池实验数据进行了对比,发现采用了前缘有圆形突出部设计的新型减摇鳍在相同条件下能提供更多的升力.对升力的增加机理进行了简要的分析.     

静水中扭波推进水动力的数值模拟

尼罗河魔鬼鱼（GNF)采用长背鳍扭波推进,具有较高的推进效率和机动性,而鱼体主体可以保持直线不变形。为适应扭波推进过程中鳍面的大摆角变形,文中采用动网格技术求解了静水中扭波推进非定常流场,鳍面最大计算摆角达到85°,并通过与水动力实验结果比较验证了数值计算方法的可靠性。文中还分析了鳍面压力分布随相位的变化及其与推力产生的关系,以及水动力随扭波频率的脉动规律。研究表明,推力系数不随扭波频率而变化,轴向、垂向力波动频率是扭波频率的2倍,而侧向力脉动频率与扭波频率一致。     

Research on Miniature Hexapod Bio-robot

This paper described the structure and control of a new kind of miniature hexapod bio-robot, analyzed the moving principle of the robot. The robot is based on the principle of bionics, its structure is simple, design novel, unique. It can move forwards and backwards. The external dimensions of bio-robot is： length 30 mm, width 40 mm, height 20 mm, weight 6. 3 g. Some tests about the model robot were made. The experimental results show that the robot has good mobility.