数字化仿生设计初探

本文从产品自身的各要素来探究产品数字化仿生设计的应用,相应地表现为对自然界万事万物的形态结构、色彩质感、功能等为研究对象,同时结合仿生学的研究成果,分析和探讨这一新的设计方法和理念以及数字化仿生设计的特点。     

SWATH船运动中断分析和减横摇控制器设计

针对SWATH船实航时产生的水平筛动问题,研究由横荡、横摇和艏摇的耦合运动产生的船舶运动中断(MII),提出设计SWATH船稳定鳍减横摇控制器,减小MII。通过理论分析MII产生原因和SWATH船稳定鳍工作时产生减摇作用的力和力矩特性,验证利用稳定鳍减小SWATH船横摇运动,抑制MII的可行性。在保证SWATH船升沉和纵摇运动的基础上,设计稳定鳍减横摇控制器,减小SWATH船横摇。仿真结果表明,控制器使SWATH具有良好的纵向运动性能,有效减小了横摇运动,抑制MII。     

气动类人仿生机械手设计

在了解现有的类人机械手的基础之上,按照人手的1.5倍设计并制作了一款新型气动类人仿生机械手.阐述了它的机械结构、工作原理、气动控制系统和计算机控制系统.根据抓取球体直径的大小优化了指关节弯曲的角度.通过五个手指的联动可以实现一定范围直径的球体抓取.     

毂帽鳍的节能机理分析

应用计算流体力学方法(CFD),结合RNG湍流模型和动参考系计算模型(MRF),对普通桨和桨+毂帽鳍的敞水水动力性能进行计算,通过对毂帽鳍及螺旋桨叶片的受力情况进行研究,结合普通桨和桨+毂帽鳍2种情况的桨后尾流场分析,结果表明,桨后毂帽鳍上产生的推力和扭矩有限,桨+毂帽鳍的节能机理主要是利用毂帽鳍削弱了毂涡,改善了桨后流场周向速度,提高了前桨的推力,从而提高了效率。     

国外海洋科考船现状及总体设计技术发展方向

对目前国外海洋科考船现状进行全面分析,包括总体技术参数、主要调查装备的配置、实验室等,总结海洋科考船的总体设计特点,即宁静化设计、模块化设计、首部声学环境优化设计、调查装备系统配置、信息系统集成技术等,并依此提出此类型船总体设计技术发展方向。重点介绍减振降噪控制技术、多波束3种安装方式的比较分析及满足ICES209水下辐射噪声标准的关键设计技术等。     

仿生学原理在进水流道结构设计中的应用

用常规方法为某高速巡逻艇设计了喷水推进泵和进水流道,将其安装于该艇后通过数字自航发现艇底高速水流进入流道后难以充满整个流道及喷泵。运用流动类比分析法,分析流量不足、推力减小的原因:流道高度偏大、流道长度偏短、流道背部形状不适用于高速进流条件。通过改进设计:降低流道高度、增大流道长度、利用原流道内自然流动中最佳流线形状构成流道背部形状以及进水流道与艇体的连接,这显著改善了"艇体-进水流道-喷泵"流场性能及推进性能。     

螺旋桨毂帽鳍参数定量设定的优化匹配研究

螺旋桨毂帽鳍是一种新型的推进器节能装置。针对DTMB P4119螺旋桨,将不同进速系数下的螺旋桨毂帽鳍的主要参数设定为统一的特定值,进行Fluent软件模拟计算。通过对比加载毂帽鳍前后螺旋桨的水动力性能可知,在不同进速系数下,加载参数设置相同值的螺旋桨毂帽鳍,可使螺旋桨效率提高约0.93%~2.86%。通过观察毂涡分布图可直观看出,桨毂处涡流减弱。结果表明,将毂帽鳍参数的特定值应用到DTMB P4119螺旋桨是可行的,可以提高螺旋桨效率,降低船舶能耗。     

仿生机器鱼的快速起动性能研究

基于鱼类快速起动的仿生学研究,建立了仿生机器鱼S形起动的运动方程,对S形起动的鱼体体干曲线波分别进行仿真计算和分析.通过解析鱼体受到的横向摆动流体举力、尾涡反作用力、边界层摩擦阻力和纵向附加质量力,建立快速起动的动力学模型.利用多步态的仿真实验,分析讨论了各起动性能指标的变化情况,并阐明了各运动控制参数对快速起动性能的影响.     

仿生学在电动车设计中的应用

仿生设计作为一种极具特色且应用广泛的设计方法,在电动车这个新的设计领域中必将起到不可替代的重要作用。[第一段]     

Convective Boiling of Near-Azeotropic Refrigerant R410A in the Horizontal Micro-fin Tube

Using near-azeotropic refrigerant R410A as the working fluid, the experimental studies on the horizontal micro-fin tubes were conducted. Several factors affecting heat transfer coefficients were analyzed, and the characteristics of flow boiling of the refrigerant in the horizontal micro-fin tubes were discussed. The local heat transfer coefficients increase with mass flux, heat flux and quality. And the heat transfer enhancement factor of those testing tubes is about 1.6 to 2.2.