检索结果-内蒙古大学图书馆

工程科学学报 2021年第10期43卷 1365-1375页

作者：王春晖孙朝阳郭祥如魏云灿蔡旺北京科技大学机械工程学院北京100083 北京科技大学金属轻量化成形制造北京市重点实验室北京100083 北京科技大学顺德研究生院佛山528000 天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384

针对亚微米尺度晶体元器件在加工和服役中出现的反常力学行为和动态变形等问题,基于离散位错动力学理论建立了单晶铜塑性变形过程的二维离散位错动力学模型.该模型考虑外加载荷、位错间相互力和自由表面镜像力对位错的作用机制,引入了... 详细信息

针对亚微米尺度晶体元器件在加工和服役中出现的反常力学行为和动态变形等问题,基于离散位错动力学理论建立了单晶铜塑性变形过程的二维离散位错动力学模型.该模型考虑外加载荷、位错间相互力和自由表面镜像力对位错的作用机制,引入了截断位错速度准则.与微压缩实验对比验证了模型的正确性,并且能够描述力加载描述的位错雪崩现象.应用该模型分析了不同加载方式和应变率下位错演化及力学行为,结果表明:当外部约束为力加载和位移加载时,应力应变曲线分别呈现出台阶状的应变突增和锯齿状的应力陡降,位错雪崩效应的内在机制则分别归结为位错速度的随机性和位错源开动的间歇性;应变率在10^(2)~4×10^(4)s^(-1)范围内,单晶铜屈服应力的应变率敏感性发生改变,位错演化特征由单滑移转变为多滑移面激活的均匀变形,位错增殖逐渐代替位错源激活作为流动应力的主导机制.

关键词：单晶铜离散位错动力学加载方式应变率力学行为

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冷加工和时效处理对Sanicro 25钢组织和蠕变性能的影响

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热加工工艺 2024年第12期53卷 87-92,99页

作者：李博申俊杰乔吉新阮涛涛赵志航天津理工大学机械工程学院天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384 天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心天津300384

在冷加工的基础上,对Sanicro 25奥氏体耐热钢进行700℃高温时效处理。研究了冷加工和时效处理对Sanicro 25钢的组织形貌、第二相析出和力学性能的影响。结果表明:随着时效时间的增加,冷加工态Sanicro 25钢的奥氏体晶粒的大小和形状趋向... 详细信息

在冷加工的基础上,对Sanicro 25奥氏体耐热钢进行700℃高温时效处理。研究了冷加工和时效处理对Sanicro 25钢的组织形貌、第二相析出和力学性能的影响。结果表明:随着时效时间的增加,冷加工态Sanicro 25钢的奥氏体晶粒的大小和形状趋向均匀;且有M23C6相不断析出,由晶界析出转移到晶内析出,数量越来越多。不同冷加工和时效处理后,Sanicro 25钢中有包裹状或片状NbCrN相析出。随着冷加工量的增加,Sanicro 25钢晶粒变得更细小,且晶粒内部出现了孪晶,硬度也呈上升趋势;未时效的Sanicro 25钢的最小蠕变速率不断减小,蠕变性能不断增强;而经过3000 h时效后,最小蠕变速率不断增大,导致其蠕变性能逐渐降低。

关键词：冷加工 Sanicro 25钢析出相时效处理

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全髋关节置换术对股骨近端骨重建的影响

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医用生物力学 2022年第1期37卷 40-44,72页

作者：井野吕林蔚宫赫史菲菲天津理工大学机械工程学院天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384 天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心天津300384 吉林大学机械与航空航天工程学院长春130022 北斗(天津)夹具装备有限公司天津300300

目的采用Wolff骨重建理论分析全髋关节置换(total hip arthroplasty,THA)对股骨近端骨重建进程的影响。方法根据骨重建控制方程,利用Python语言编写骨重建程序。在ABAQUS软件中分别建立术前股骨模型与术后股骨及假体有限元模型。对比TH... 详细信息

目的采用Wolff骨重建理论分析全髋关节置换(total hip arthroplasty,THA)对股骨近端骨重建进程的影响。方法根据骨重建控制方程,利用Python语言编写骨重建程序。在ABAQUS软件中分别建立术前股骨模型与术后股骨及假体有限元模型。对比THA手术前后骨重建进程,分析假体植入对THA术后中远期股骨力学性能的影响。结果假体植入后,股骨近端应力持续降低,受力点由股骨头转移到假体,出现明显的应力遮挡现象。应力遮挡区域内骨丢失现象严重。股骨干皮质骨变薄,应力遮挡有所缓解。假体底端内侧受挤压,应力显著高于外侧,此处骨质分布不均。结论THA术后股骨近端内侧出现明显的应力遮挡,导致骨丢失,造成假体松动;假体底端两侧应力水平存在差异,引起骨质分布不均,导致假体与股骨配合不紧密,造成术后患者大腿中段的疼痛。

关键词：全髋关节置换股骨骨重建应力遮挡

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同型异构机器人运动控制实验教学平台设计

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实验技术与管理 2022年第8期39卷 130-136页

作者：刘凉宋会杨秀萍赵新华武刚张涛天津理工大学机械工程学院机电工程国家级实验教学示范中心天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384

机器人的构型优化设计与运动控制是提高制造业生产效率和水平的核心技术。文章设计了一种开放性同型异构机器人运动控制实验教学平台,提供了不同类型的静平台基座、关节构件、偏置构件和末端执行器,以及可回读位置的舵机、外部传感器和... 详细信息

机器人的构型优化设计与运动控制是提高制造业生产效率和水平的核心技术。文章设计了一种开放性同型异构机器人运动控制实验教学平台,提供了不同类型的静平台基座、关节构件、偏置构件和末端执行器,以及可回读位置的舵机、外部传感器和基于STM32构建的运动控制器。根据自由度数要求,学生可利用该平台自主设计并实现类型相同、结构互异的机器人本体模型,采用三维软件和MATLAB对运动学模型、工作空间进行仿真并验证其可行性,设计机器人运动轨迹插补算法,并实现规定场景运动控制。

关键词：机器人新工科运动控制结构布局运动学仿真

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铁磁形状记忆合金(FSMA)智能复合材料力学性能仿真与探讨

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材料科学与工程学报 2022年第3期40卷 441-447,536页

作者：卞兴宇薛立军天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津300384 天津理工大学机械工程学院/机电工程国家级实验教学示范中心天津300384

本研究对Ni_(2)MnGa/环氧树脂智能复合材料进行仿真与探讨。从理论方面分析了FSMA颗粒对复合材料性能的影响并通过有限元分析软件对Ni_(2)MnGa/环氧树脂复合材料的模型进行仿真。研究表明在力磁耦合条件下,随着预压力和颗粒体积含量的增... 详细信息

本研究对Ni_(2)MnGa/环氧树脂智能复合材料进行仿真与探讨。从理论方面分析了FSMA颗粒对复合材料性能的影响并通过有限元分析软件对Ni_(2)MnGa/环氧树脂复合材料的模型进行仿真。研究表明在力磁耦合条件下,随着预压力和颗粒体积含量的增加,材料的弹性模量会变大;力热耦合作用下,基体相较于颗粒存在着较大应变;在不同温度下材料所表现的超弹性现象也有明显的区别,且表现出形状记忆效应;在循环载荷作用下复合材料也表现出滞后效应。

关键词： Ni_(2)MnGa复合材料力学性能有限元模拟

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铣刀切削刃曲率对铣削力的影响研究

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工具技术 2022年第7期56卷 52-56页

作者：于紫昭牛兴华王学腾牛俊青高义然黄梦翔天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室机电工程国家级实验教学示范中心(天津理工大学) 天津理工大学机械工程学院天津市300384

铣削加工时的铣削力对刀具磨损和工件加工质量影响严重,研究刀具的铣削力对铣削加工有重要意义。铣削加工时,改变刀具切削刃曲率,最大切削宽度和最大铣削面积随之变化;被加工材料的切削变形阻力发生变化,铣削力也会随之变化。采用螺旋角... 详细信息

铣削加工时的铣削力对刀具磨损和工件加工质量影响严重,研究刀具的铣削力对铣削加工有重要意义。铣削加工时,改变刀具切削刃曲率,最大切削宽度和最大铣削面积随之变化;被加工材料的切削变形阻力发生变化,铣削力也会随之变化。采用螺旋角为0°的直刃鼓形铣刀,只改变刀具参数中的母线半径(即切削刃曲率),研究铣刀切削刃曲率对铣削力的影响。选择5组母线半径/切削刃曲率,计算最大切削宽度和最大铣削面积;采用Deform-3D软件对5组母线半径/切削刃曲率下的鼓形铣刀铣削合力F和各向分力(F_(x),F_(y),F_(z))进行仿真,并进行相同条件下的铣削试验。研究结果表明,刀具铣削合力F和分力F_(x),F_(y)随着切削刃曲率半径的增大而增大。

关键词：切削刃曲率铣削力有限元仿真

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软体仿人灵巧手的研究进展

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机械传动 2024年

作者：刘羿伯肖华平刘传旺孙振皓郝天泽刘书海中国石油大学(北京)机械与储运工程学院天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心

【意义】软体仿人灵巧手是一种由柔性材料构成的机器人末端执行器，可以实现类人的抓取及操作，具有高度的灵巧性、出色的环境适应性和人机交互中的安全性等特点。【分析】综述了国内外软体仿人灵巧手在灵巧性和抓取操作能力方面的表现... 详细信息

【意义】软体仿人灵巧手是一种由柔性材料构成的机器人末端执行器，可以实现类人的抓取及操作，具有高度的灵巧性、出色的环境适应性和人机交互中的安全性等特点。【分析】综述了国内外软体仿人灵巧手在灵巧性和抓取操作能力方面的表现；从驱动方式、材料与制造、建模和控制方面对软体仿人灵巧手的研究现状进行了详细的介绍和分析；讨论了软体仿人灵巧手所面临的潜在挑战与可能的发展方向，指出提升其灵巧性和触觉感知能力是未来研究的重点方向。

关键词：软体机器人机械手仿人灵巧手触觉感知建模与控制

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基于ABAQUS的骨铣削残余应力分析

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工具技术 2023年第8期57卷 81-85页

作者：钟洁胡亚辉何玲瑞张春秋刘婕郑清春天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室机电工程国家级实验教学示范中心(天津理工大学机械工程学院)

在骨科手术中,已加工骨表面的残余应力会影响骨裂纹生长以及骨表面质量。为研究铣削参数对骨材料已加工表面残余应力的影响,通过ABAQUS软件对球头铣刀铣削皮质骨进行有限元仿真,并验证了模型的正确性,设计了主轴转速、进给速度和铣削深... 详细信息

在骨科手术中,已加工骨表面的残余应力会影响骨裂纹生长以及骨表面质量。为研究铣削参数对骨材料已加工表面残余应力的影响,通过ABAQUS软件对球头铣刀铣削皮质骨进行有限元仿真,并验证了模型的正确性,设计了主轴转速、进给速度和铣削深度对残余应力的单因素试验。研究结果表明:表面残余应力与进给速度呈负相关,与铣削深度呈正相关;残余应力随主轴转速的增加呈先上升后下降的趋势,转速2000r/min为转折点。合理的铣削参数可以控制皮质骨已加工表面残余应力,从而提高骨科手术质量。

关键词：残余应力皮质骨有限元仿真铣削参数

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铣刀切削刃曲率对刀具磨损的影响研究

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工具技术 2021年第9期55卷 116-120页

作者：于紫昭牛兴华王学腾黄梦翔牛俊青高义然天津理工大学先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津理工大学机电工程国家级实验教学示范中心天津理工大学机械工程学院天津市300384

切削加工时,刀具磨损对工件加工质量影响较大。刀具切削刃曲率改变,最大有效切削弧长和最大铣削面积随之变化,散热条件和产生的热量也发生变化,进而影响到刀具的磨损程度。采用螺旋角为0°的直刃鼓形铣刀,研究铣刀切削刃曲率对刀具... 详细信息

切削加工时,刀具磨损对工件加工质量影响较大。刀具切削刃曲率改变,最大有效切削弧长和最大铣削面积随之变化,散热条件和产生的热量也发生变化,进而影响到刀具的磨损程度。采用螺旋角为0°的直刃鼓形铣刀,研究铣刀切削刃曲率对刀具磨损的影响,研究时只改变刀具参数中的母线半径(即切削刃曲率)。选择5组母线半径/切削刃曲率,计算对应5组数据的最大有效切削弧长和最大铣削面积;采用Deform-3D软件对鼓形铣刀5组母线半径/切削刃曲率的刀具前刀面磨损进行仿真和铣削试验,观测刀具磨损情况。研究结果表明,刀具前刀面磨损随着切削刃曲率半径的增大而增大。

关键词：切削刃曲率磨损有限元仿真

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Ⅱ型胶原-丝素蛋白-透明质酸复合支架的制备及力学性能检测

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中国组织工程研究 2022年第28期26卷 4519-4524页

作者：刘钢高丽兰史菲菲王世鑫罗来龙李瑞欣张春秋天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室天津理工大学机械工程学院天津市300384 机电工程国家级实验教学示范中心(天津理工大学) 天津市300384 天津市透明质酸应用研究企业重点实验室天津市300457 北斗(天津)夹具装备有限公司天津市300300 天津市口腔医院天津市300041

背景:Ⅱ型胶原、丝素蛋白和透明质酸3种天然生物可降解材料能够为细胞提供理想的微环境,已成为理想的软骨修复支架材料。目的:将Ⅱ型胶原、丝素蛋白和透明质酸3种材料制备成软骨组织工程支架,评价其理化性质及生物力学性能。方法:采用低... 详细信息

背景:Ⅱ型胶原、丝素蛋白和透明质酸3种天然生物可降解材料能够为细胞提供理想的微环境,已成为理想的软骨修复支架材料。目的:将Ⅱ型胶原、丝素蛋白和透明质酸3种材料制备成软骨组织工程支架,评价其理化性质及生物力学性能。方法:采用低温3D打印技术制备Ⅱ型胶原-丝素蛋白-透明质酸复合支架,检测其微观结构、孔隙率与吸水膨胀率。采用不同的应变率对该复合支架进行压缩实验,考察支架的率相关性能;在该复合支架表面施加恒定的应力水平或恒定的应变,保持3600 s,观察其蠕变应变变化及应力松弛行为。结果与结论:①Ⅱ型胶原-丝素蛋白-透明质酸复合支架呈三维多孔结构,孔径大小一致,相通性好,孔隙率为(85.1±1.6)%,吸水膨胀率为(1071.7±131.6)%;②在不同的应变率作用下,软骨支架的压缩应力-应变曲线不重合,说明软骨支架的压缩力学性能具有率相关性;随着应变率的增加,复合支架的杨氏模量增加;③当应力水平恒定时,复合支架的蠕变应变呈现先快速增加后缓慢增加的趋势,当应力水平增加时蠕变应变也增加;④当压缩应变恒定时,支架的应力随着松弛时间先快速降低后缓慢降低,随着压缩应变的增大,不同时刻的应力都增大;⑤力学性能实验表明,制备的Ⅱ型胶原-丝素蛋白-透明质酸软骨支架力学性能特征与宿主软骨组织相似,都是非线性黏弹性材料。

关键词：软骨支架 Ⅱ型胶原丝素蛋白透明质酸率相关蠕变应力松弛

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