导读:本文包含了耦合仿生论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:产品设计,耦合仿生,拓扑结构分析,模糊综合评价
耦合仿生论文文献综述
许永生,李丽丽,王超,赵秦琨,何静[1]（2019）在《耦合仿生在产品造型设计中的应用研究》一文中研究指出为提升产品仿生造型与自然生物原型间的耦合度,将耦合仿生引入产品造型设计过程,以提高产品仿生设计的高效性与准确性。采用拓扑结构分析法对自然生物原型进行特征层级划分,得到特征强弱排序,确定其典型特征;通过产品造型分析,确定产品设计要素及特征;运用生物美感耦合、实用功能耦合、象征语义耦合3种方法将自然生物原型的典型特征与产品设计要素进行耦合设计,得到设计方案;运用模糊综合评价法进行耦合度计算,确定最佳设计方案。以大白鲨与高速列车的耦合仿生设计为例,验证了耦合仿生设计在产品造型设计中的可行性和有效性。(本文来源于《机械设计》期刊2019年08期）
杨扬,肖晓晓,南卓江,刘娜,李小毛[2]（2019）在《刚-柔耦合仿生手指设计及运动学特性》一文中研究指出仿生手能够实现各类复杂的动作,广泛应用于工业及医疗领域。现有的刚性仿生手大多具有质量重、柔顺性差等缺陷,而柔性仿生手的控制精度低、难以实现有力的抓握。针对上述不足,以人手的生理结构为设计依据,运用3D打印技术制成刚性人手骨骼模型,以日本东京工业大学铃森康一教授团队开发的1.3 mm和2 mm直径的细径McKibben型气动人工肌肉作为柔性执行器,参考人手肌肉布局分别模拟人手的内在肌与外在肌,研发一种刚-柔耦合仿生手指。利用BP人工神经网络构建手指的运动学模型,分析手指关节运动和肌肉间的耦合驱动关系,通过试验测试结果评估模型的预测精度,通过对比解剖学的研究成果发现,提出的仿生手指在驱动原理和运动学特性上与人手具有高度的相似性。(本文来源于《机械工程学报》期刊2019年11期）
冯晓明[3]（2019）在《耦合仿生防雾表面的设计制造及其性能研究》一文中研究指出雾化会造成光不能直接透过材料表面,这不仅会对材料的使用效率产生严重的影响,而且给我们的日常生活带来许多困扰甚至是危险。例如,腹腔镜镜头表面的雾气会影响手术的顺利进行;海上桥梁和船舶长时间暴露在潮湿环境中,易导致其老化和腐蚀;飞机和汽车挡风玻璃上的雾气是造成交通事故的重要原因;太阳能电池板表面上的雾气会降低光伏电池的转换效率;农业温室表面上的雾气会直接影响作物的新陈代谢。此外,在某些极端低温条件下,还可能会带来重大的安全隐患,例如,飞机、风力涡轮机、高压输电、电信设备和热交换器等表面,如果发生结霜或过量不均匀水冷凝的情况,将会导致设备运行效率降低,乃至出现整个系统瘫痪等灾难性后果。综上所述,防雾(AF)表面的研究具有重要的意义。近年来,尽管AF表面的研究取得了很大的进步,但其发展仍存在一些重大挑战。例如,如何巧妙地设计AF表面的纹理结构;如何制造出具有减反射、自清洁、耐磨等多功能的AF表面;如何不局限于实验室,实现大规模生产。我国近期在《“十叁五”国家科技创新规划》和《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》等一系列政策性指导文件中也明确提出,“新材料设计与制备新原理和新方法”是面向国家重大战略任务重点部署的基础研究之一。其中,“材料表面工程”、“高性能膜材料”,以及“智能/仿生/超材料”也在文件中多次被提到。本文从耦合仿生学角度出发,选取蜉蝣稚虫复眼为研究对象,利用喷雾模拟测试系统及接触角(CA)测试方法研究了蜉蝣稚虫复眼的AF功能,发现蜉蝣稚虫复眼AF行为分为叁个阶段。通过润湿性理论揭示了蜉蝣稚虫复眼的AF机理。受蜉蝣稚虫复眼微结构阵列的启发,建立了四种规则的仿生微结构阵列模型,得出了表面浸润性与仿生微结构和材料表面能之间的关系规律。结合不同的仿生微结构、形态,以及材料,分别模仿蜉蝣稚虫复眼AF行为的叁阶段,得到了叁种浸润性不同、性能优异的耦合仿生AF表面。本文主要研究内容如下:首先,对蜉蝣的生态特征进行研究,确定选取蜉蝣稚虫复眼作为本文的研究对象,综合利用金相显微镜(OLYMPUS,PMG3)、扫描电子显微镜(JEOL,JSM-6700F)对蜉蝣稚虫复眼表面的叁维结构进行表征,发现复眼表面上分布着尺寸均匀、有序排列的扁平状椭球阵列,并且单个扁平状椭球表面是光滑的,不存在纳米结构。利用3D超景深显微镜(KEYENCE,VHX-5000)作为观测设备,通过模拟AF测试方法,发现蜉蝣稚虫复眼的AF行为分为叁个阶段,建立蝣稚虫复眼表面微结构阵列的叁维模型,将雾滴分为大小两种尺寸,借助润湿性理论,揭示了其不同阶段的AF机理。然后,受到蜉蝣稚虫复眼表面微结构阵列的启发,设计了四种规则的仿生微结构阵列,并对其相应的润湿模型进行了分析,得出了以下结论:(1)凸状微结构阵列更适合疏水表面的设计,凹状微结构阵列更适合亲水表面的设计。(2)对于Cassie模型而言,表观CA与表面能参数的关系,主要由微结构阵列的布局决定,而不受微结构阵列形状的影响。(3)对于Wenzel模型而言,表观CA与表面能参数的关系,主要由微结构阵列的形状决定,而不受微结构阵列布局的影响。为接下来仿生微结构AF表面的设计和制造提供理论依据。最后,结合不同的仿生微结构、形态,以及材料,分别模仿蜉蝣稚虫复眼AF行为的叁阶段,得到了叁种浸润性不同、性能优异的耦合仿生AF表面,并从理论和试验方面进行了相关研究。(1)耦合仿生超疏水防雾表面的制造及其性能研究:结合紫外光刻以及倒模法,在聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜(PF)表面上,设计一组规则的周期结构,该表面粗糙度由微米级的圆柱阵列(MPA)和纳米级的二氧化硅(Si O2)颗粒构成,对PF耦合的MPA和Si O2涂层表面上雾滴的动态行为进行了仔细观察和机理分析。结果表明,MPA和Si O2涂层的耦合放大效应是实现超疏水AF的直接原因。(2)耦合仿生超亲水防雾表面的制造及其性能研究:以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基底,结合湿法刻蚀和倒模法制备了一种具有优异机械性能的AF薄膜,在可见光波长范围内(400~800nm),对耦合PMMA(C-P)薄膜喷雾6min后,C-P薄膜的平均透过率仍保持在92.26%,经100°C水蒸汽试验10s后,C-P薄膜仍保持透明、清晰的外观,此外,倒金字塔微结构和硅溶胶的协同作用使薄膜还具有良好的减反射和超亲水性能,其中,硅烷偶联剂KH550的加入,使C-P薄膜的硬度、耐磨性和附着性均有明显提高。(3)耦合仿生润滑防雾表面制造及其性能研究:利用紫外光刻和倒模法制备出类似荷叶乳突状的微结构阵列(PMAs),采用叁甲氧基(1H,1H,2H,2H-十七氟癸基)硅烷(FAS)处理表面,以全氟润滑油Krytox 1506作为润滑层浸润表面,成功地制备了仿生润滑PDMS薄膜(BLPF)。通过对样品光学性能的详细对比分析,在可见光波段内(400-800nm),BLPF的平均反射率降低了2.4%,BLPF在长波段(700-800nm)内显示出的最大透过率为90.5%,对BLPF表面连续模拟喷雾90s后,短波段范围内(400-500nm)的最大透过率达到60%以上,长波段范围内(500-800nm)的最大透过率接近90%。此外,BLPF表面对液体污染物的自清洁性能要优于固体粉尘。本文对于耦合仿生AF表面的研究取得了一定的进展,所采取的分析方法可为其他AF表面的机理分析提供可以借鉴的理论依据,所采用的仿生微结构和制备材料将为新型高效AF表面的研究提供新的设计思路。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
李高松[4]（2019）在《镍基合金功能表面耦合仿生激光熔覆工艺及其性能研究》一文中研究指出H13钢是使用最广泛和最具代表性的热作模具钢,凭借其优越的性能被广泛应用于热镦锻、热挤压和压铸模具等热作模具。热作模具主要的失效形式是热疲劳和磨损,其中80%的失效来自功能表面。因此,提高H13钢功能表面的抗热疲劳和耐磨性对延长其使用寿命具有重要的现实意义。为了提高H13钢表面的耐磨性和抗热疲劳性能,本文采用激光熔覆技术与仿生耦合理论相结合的方法在H13钢表面制备了以镍基合金为主的功能表面,并从工艺和材料等方面展开研究,以进一步提高模具使用寿命。主要研究如下:(1)通过在H13钢表面进行了大量的熔覆Ni60粉末实验,不仅获得了Ni60激光熔覆工艺参数与显微硬度之间的影响曲线,而且得到了过冷度对显微硬度的影响,即通过调节过冷度能够显着改变组织结构和晶粒大小,过冷度过大或过小都会影响形核率和晶体长大速率的比值,大的过冷度能够抑制杂质的析出,有利于抑制裂纹。(2)为了提高显微硬度和减少裂纹,将25%WC混入Ni60粉末进行激光熔覆加工实验。结果显示:熔覆层的裂纹随着WC和Ni60送粉电压比的减小而逐渐减小;当WC和Ni60送粉电压比变为2:3时熔覆层的裂纹开始消失,只是不能消除熔覆层的气泡;但可以通过调整比粉和比能获得性能良好的熔覆层,当比粉保持在3~7Vs/mm之间,比能保持在100~200Ws/mm之间时,熔覆层内不仅无气泡和裂纹而且显微硬度大于900HV。(3)在比粉和比能合理的数据范围内,开展熔覆层高度和熔深研究。结果显示当比能一定时,熔覆层的增加高度随着比粉的增加先增加后减小甚至变为零,但基体的熔化深度随着比粉的增加逐渐变小,且相同比粉下比能越大基体的熔化深度越大;多道激光熔覆时当比能和熔覆间距一定表面会随比粉的增大逐渐变陡,即由比粉为3Vs/mm时的平面变为比粉为5Vs/mm时的波浪面,最后变为比粉为7Vs/mm时的斜坡面。(4)基于上述实验数据,在H13钢表面激光熔覆仿生结构并进行热疲劳和耐磨性测试。热疲劳测试表明相同间距,叁角形仿生结构的抗热疲劳性能最好,四边形仿生结构的抗热疲劳性能高于条形仿生结构,无仿生结构的模具钢平面最差。耐磨测试表明间距大于5mm时,仿生结构的耐磨性开始明显下降,且间距为5mm时,叁角形仿生结构耐磨性最好。(本文来源于《辽宁工业大学》期刊2019-03-01）
孙荣军[5]（2018）在《煤矿用PDC钻头耦合仿生设计及提速增效破岩机理研究》一文中研究指出随着煤矿产能扩大,开采深度加深,开采条件也越来越复杂,安全高效开采对地质保障技术的要求不断提升,钻探技术作为煤矿瓦斯和水害治理的重要技术手段,对钻探装备、配套钻具和钻进工艺等都提出了更高的要求。钻头作为破碎岩石的主要工具,在整个钻进过程中起着重要作用,合理的设计和选用钻头对提高钻进效率和节约钻进成本具有重要意义。论文针对我国煤矿井下复杂硬岩钻进使用常规PDC钻头存在的钻进效率低、使用寿命短等问题,在消化吸收石油钻井用PDC钻头设计理论的基础上,引入耦合仿生理论用于PDC钻头切削齿和冠部形状设计,并利用计算机模拟仿真技术进行结构优化和破岩机理分析,旨在达到提高钻头钻进效率和使用寿命的目的。论文首先从分析煤矿井下常用PDC切削齿和PDC钻头结构特点和适用性入手,通过分析叁翼内凹型PDC钻头结构缺陷和失效形式,结合煤矿井下硬岩钻进的特点和需求,在消化吸收石油钻头设计理论的基础上,提出了“弧角型”冠部形状设计方案和“错峰布齿、分层切削”的布齿原则,改进了钻头冠部形状和布齿设计。根据生物形态仿生原理,以食肉鲨鱼牙齿作为仿生原型,将带尖齿的牙齿特征,引入用于PDC切削齿的表面形状设计,以1308型PDC切削齿的结构设计为例,通过仿真分析,优选出“叁角形、四凹槽”为最佳齿形结构,并完成了仿生PDC切削齿的整体结构设计。根据多元耦合仿生原理,以穿山甲的爪趾和鳞甲片作为仿生原型,采用“形态+结构”仿生形式,对PDC钻头从切削齿形状、冠部形状、布齿方式、保径结构进行了多元耦合仿生设计;以ΦD94mm弧角型PDC钻头的结构设计为例,通过仿真分析,对冠部形状和切削齿角度的主要参数进行了优化,并分别完成了Φ94mm钢体式和Φ113mm胎体式仿生PDC钻头的整体结构设计。通过对PDC切削齿和PDC钻头的工作原理以及受力特征的理论分析,引入“入岩自由面”的概念分析其对破岩效率的影响,分别采用ABAQUS和LS-DYNA有限元软件对仿生PDC切削齿和仿生PDC钻头整体工作状态进行仿真模拟,揭示了仿生PDC切削齿和仿生PDC钻头比普通PDC平面切削齿和常规叁翼内凹钻头破岩效率明显提高的破岩机理。最后,为进一步验证理论分析和仿真结果,采用室内微钻试验台对仿生PDC切削齿的钻进性能进行了测试,得出仿生PDC切削齿钻进效率明显高于普通平面片,但容易出现崩刃;通过现场工业性试验,分别对Φ94mm钢体式仿生弧角PDC钻头和Φ113mm胎体式仿生弧角PDC钻头与现有内凹型PDC钻头进行对比试验,钻进效率和使用寿命均得到显着提高,与理论分析和仿真结果基本吻合。(本文来源于《西安科技大学》期刊2018-12-01）
薄海峰[6]（2018）在《灰铸铁耦合仿生模型与刹车片的匹配研究》一文中研究指出随着汽车高速化,轻量化的发展,盘式制动器越来越多的应用于轿车的制动器中,而对于卡车,大客车而言,鼓式制动器依然占据着主要地位。鼓式制动器具有制动力强的特点,但由于其结构所限,与盘式制动器相比散热较差,特别是应用于重载复杂路况的卡车制动鼓,往往会因为大量的产热,加剧制动鼓和刹车片的磨损,同时在强烈的热疲劳和表面应力的作用下,导致制动鼓破裂失效,对卡车的行驶安全造成了隐患。根据耦合仿生原理,利用激光熔凝表面处理技术,在制动鼓表面按照加工出具有不同形状的仿生单元体,可以使制动鼓的耐磨及抗疲劳性能得到较大提升。然而由于仿生单元体相比于基体硬度较高,表面凸凹不平,容易划伤刹车片,尤其在制动摩擦副的磨合期甚至会产生摩擦副不匹配,制动不稳等问题,大大缩短了与其对磨的刹车片的使用寿命。同时,在摩擦副使用过程中,温度的变化会对基体和仿生单元体的组织和结构产生一定的影响,从而改变仿生表面的物理性能,因此对热疲劳后仿生表面的摩擦特性仍有待研究。本文通过调整制动鼓表面仿生单元体的分布,探究仿生制动鼓不同模型与不同类型刹车片之间的匹配关系,同时对制动鼓不同热疲劳程度下的磨损行为进行了研究,理清仿生耦元与制动鼓热疲劳及与刹车片之间的磨损的关系。研究结果表明,仿生表面对制动鼓的耐磨性有较大的提高,同时对刹车片的磨损有着不同程度的增加,仿生模型与刹车片之间具有一定的匹配关系,其中,半金属型刹车片与45°角网格状仿生模型,NAO型刹车片与45°角条纹状仿生模型均显示了较好的匹配关系。在热疲劳过程后,仿生试样与空白试样相比,耐磨性的增加均得到了一定程度的保持,而同时由于硬度的降低,对刹车片的磨损逐渐减少,这表明仿生表面在制动鼓的整个使用期均有着良好的强化效果。其中,具有条纹加框模型的试样,抗热疲劳性能最好,同时在较高疲劳程度下,仍能保持较高的耐磨性,有着较高的应用价值。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-12-01）
吴雪桥[7]（2018）在《蚯蚓波纹润滑体表减粘降阻特性及耦合仿生研究》一文中研究指出农业机械、工程机械等在生产中,触土部件会不可避免地与土壤产生机械作用,如破碎、切削、翻转、移动等。土壤与部件表面发生相对运动会导致表面粘附、摩擦及磨损,降低了地面机具的作业效率和质量。因此,提出减粘降阻的新理论和方法,设计出高效、低能耗的地面作业机械的触土部件势在必行。经过长期的自然选择和生物进化,土壤动物形成了完善的减粘脱土功能,如蚯蚓在地下粘湿的土壤环境中也能运动自如而身不粘土,为触土部件的减粘降阻设计提供了思路。本文以蚯蚓为仿生原型,开展蚯蚓体表润滑脱附减阻的仿生研究。本文将白颈参环毛蚓(Pheretima aspergillum)作为研究对象,结合蚯蚓运动特点,制备出收缩态、舒张态和静息态叁种状态的波纹体表试样,基于逆向工程技术,使用叁维激光扫描仪采集蚯蚓波纹体表点云数据,得到蚯蚓波纹体表形貌和尺寸参数。根据叁种不同状态的蚯蚓体表试样,设计出了仿生试样。利用离散元仿真软件EDEM,从宏观和微观的角度分析蚯蚓波纹体表结构的降阻机制,寻找出最优的波纹体表结构,仿真结果表明:波纹体表结构具有优异的降阻特性,收缩态体表为最佳的波纹结构,与光滑试样比较,前进阻力降低了16.97%,且收缩态头部承担破土作用。波纹体表试样通过降低与土壤的接触面积和在体表与土壤接触界面形成空隙从而降低空气负压的影响来达到减阻的作用效果。收缩态试样能降低15.65%的土壤接触面积;波纹体表试样对土壤扰动大于光滑试样,波纹凹陷处土壤被波纹凸起处推动,而凸起处土壤被试样表面下压。且非光滑结构越明显,扰动程度越大,收缩态波纹体表在降阻的同时还具有松土和改良土壤结构的作用。蚯蚓由背孔喷射的体表液渗透到周围土壤中为蚯蚓运动提供了一个弱剪切层,且这一过程可视为流体润滑,体表液所具有的“剪切变稀”的流变特性是蚯蚓润滑减阻的重要因素。为探究润滑减阻作用效果,研制出一套能够精确控制润滑液流速流量的试验设备,并加工出最优体表试样和背孔,实现了蚯蚓波纹体表及生物润滑的二元耦合仿生。蚯蚓体表润滑试验研究得出:3孔时,最佳润滑位置:体部前孔(BF);6孔,最佳润滑位置“体部前孔+体部后孔”(BF+BB);9孔时,最佳润滑位置为:头部前孔+体部前孔+体部后孔(HF+BF+BB);综合来看体部前孔(BF)是最重要润滑位置,且体部润滑效果要好于头部润滑效果。采用单因素试验、正交试验和回归组合试验的方法探究前进速度、润滑液流速和正压力对减阻效果的作用规律和影响程度,并建立出数学模型评价仿蚯蚓波纹自润滑体表减阻效果。单因素试验表明,润滑减阻作用效果明显,且前进阻力随着前进速度的增加而减小;随着润滑液流速的增加,前进阻力先减小后趋于稳定;前进阻力值与正压力值成正比例关系。正交试验表明,在正压力为17N,前进速度为300cm/min,润滑液流速为0.1ml/s时,波纹润滑减阻效果最好,同时正压力为主要的影响因素,叁个因素之间不存在交互作用影响。最后,利用回归组合试验,建立出波纹润滑体表前进阻力与前进速度、正压力和润滑液流速的数学模型。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01）
付佳[8]（2018）在《高频电刀电极表面耦合仿生减粘脱附性能研究》一文中研究指出在种类繁多的微创手术中,最普遍的就是在高频电流下进行电外科手术,而其中高频电刀的应用最为广泛。高频电刀是利用高频电流的热效应和集肤效应来达到工作目的。由于温度较高,生物组织极易发生焦痂碳化现象,进而粘连在高频电刀电极的表面,使高频电刀无法继续工作。针对这一棘手问题,只能反复擦除电极表面的碳化组织,或者频繁更换电极。传统的解决办法主要包括单一的物理方法和单一的化学方法,即电极表面改形和改性。但是单一改形或改性并不能有效地解决组织严重粘附,因此,本文采用耦合仿生学的原理,将仿生微纳结构和化学涂层相结合,制备一种高效的减粘脱附耦合仿生电极。选取苏子叶、竹子叶和玉米皮叁种新鲜的植物叶片,利用原子力显微镜测量半球形硅胶探针与叁种植物叶片表面在常温下的粘附力数值。经原子力显微镜测定表明,叁种植物叶片表面粘附力排序为玉米皮<竹叶<苏子叶,故本研究选取玉米皮为耦合仿生高频电刀电极的仿生原型,进行一系列后续的减粘脱附机理探究以及耦合仿生电极的制备与检验。遵循“结构上优化,功能上突出”的原则,同时依据玉米皮表面减粘脱附机理,对高频电刀电极表面进行仿生形态的设计。优化玉米皮表面结构并提取特征参数,根据试验设计及其优化的方法,选用L9(34)正交表安排加工仿生形态的9种尺寸分布。选用JG20-1型激光雕刻机作为加工设备,对电极表面的仿生形态进行激光打标制备。利用溶胶-凝胶法(sol-gel),制备Ti02前驱体溶液。利用匀胶机,采用旋转镀膜法进行仿生电极表面的镀膜。将制备好的Ti02凝胶滴注到基片上,将高频电刀减粘脱附仿生电极固定到载玻片上,将匀胶机转速设置成低速档480r/min,镀膜时间设置成15s,即完成Ti02涂层的旋转涂覆。选用S900E型高频电刀进行电切试验,电切试验材料选取当天宰杀的新鲜的离体猪肝脏组织、肌肉组织和脂肪组织。利用极差分析法可以非常直观地看出,叁个不同的因素对电极表面粘附性能影响顺序为:横向脊条间距>纵向脊条间距>横纵脊条宽度,切当横纵脊条宽度为100μm,横向脊条间距为500μm,纵向脊条间距为1000μm时,高频电刀耦合仿生表面减粘脱附性能最好,即组织粘附质量最小。回归分析结果显示,电极表面粘附质量y和横纵脊条宽度Z1、横向脊条间距z2、纵向脊条间距z3之间的回归方程如下:(?)=6.7899-0.0144z1-4.8×10-5Z12-0.0219z2+2.1×10-5Z22+3.2×10-3z3-2.25×10-6Z32分析了耦合仿生电极表面粘附质量与电切时间和电切深度的变化规律。结果表明,随着时间的增加,未经表面处理的高频电刀电极基体和耦合仿生电极表面的粘附质量都呈现上升的变化趋势。随着电切深度的不断增加,两种电极表面的粘附质量也都呈现上升的趋势。但是相比高频电刀基体,耦合仿生电极不仅具有更好的减粘脱附性能,而且组织在其表面的粘附速度较慢。与高频电刀电极基体相比,高频电刀耦合仿生电极表面减粘脱附质量相比电极基体提高了 71.43%。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-05-01）
张继修[9]（2018）在《汽车多孔声学包装材料非光滑表面耦合仿生吸声机理研究》一文中研究指出随着工业的发展,噪声污染、水污染与空气污染也日渐突出,环境噪声污染已经成为阻碍工业文明发展的主要因素之一。声学包装材料作为良好的降噪材料,对降低车内中高频噪声能起到很好的效果。然而,目前对于声学包装材料的研究局限于对光滑表面声学包装材料的研究,对于非光滑表面声学包装材料吸声性能的研究较少。因此,为了满足人们对舒适性和声品质的要求,对非光滑表面声学包装吸声性能的研究就显得十分有意义了。本文以非光滑理论为基础,采用仿生学方法对长耳鸮翼表、鲨鱼体表和植物叶片表面进行分析,优选出四种典型非光滑单元体形态:叁角尖劈、梯形棱文、梯形凹坑和圆柱凸起单元体。将优选出的非光滑形态应用到声学包装上,制备出具有非光滑表面形态的聚氨酯泡沫材料。通过驻波管法对非光滑表面聚氨酯泡沫材料的吸声性能进行测量,研究非光滑表面对吸声性能的影响。此外通过试验法和数值计算法对声学材料的特征参数进行确定,为后续多孔材料有限元模型的建立和模型验证做准备。根据提取的生物体表特征表面,以聚氨酯材料为基体,构建非光滑表面吸声结构模型,通过有限元方法仿真分析非光滑表面多孔吸声材料的吸声性能,研究非光滑表面对吸声性能的影响;随后,以叁角尖劈模型为研究对象,分析表面形态参数对吸声性能的影响;最后,建立聚氨酯材料厚度为30mm,空腔厚度为10mm的非光滑表面耦合仿生模型,对耦合仿生吸声机理进行了深入研究。以叁角尖劈模型为研究对象,将声学包装材料的平均吸声系数和质量作为优化对象,利用改进灰色关联度分析进行多目标优化。首先通过正交试验分析,得到各个试验组的仿真结果,通过传统灰色关联度分析计算出灰色关联度;然后建立灰色关联度的径向基神经网络模型,并验证近似模型的准确性,保证优化结果的可行性与可靠性;最后基于已建立的近似模型通过粒子群算法获得在出现最大灰色关联度时叁角尖劈模型表面参数组合数值,将优化后灰色关联度分析的最佳参数赋予到模型上,并与原始灰色关联度结果进行对比分析,验证改进后优化算法的可行性。基于统计能量分析法建立汽车前围板、地板的统计能量分析模型,将叁角尖劈非光滑表面材料应用到汽车前围板和地板上,研究非光滑表面对汽车声学包装吸隔声性能的影响。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-04-01）
李晓鹏[10]（2018）在《马铃薯耦合仿生挖掘及其减阻研究》一文中研究指出西南丘陵地区的土壤粘重、含水率高,马铃薯大垄双行高密度种植,造成传统轻简型马铃薯收获机作业时挖掘阻力很大,因此亟待解决拖拉机动力不足和燃油消耗增加的问题。本论文基于耦合仿生理论,选取具有优秀挖掘能力的土壤生物为对象,进行了马铃薯挖掘铲片仿生改形设计和挖掘运动轨迹仿生优化,研究了耦合仿生挖掘对土壤的扰动情况和减阻效果,并在试验中得到验证。本论文研究方法和结果为土壤耕作部件的减阻研究提供理论参考。选择蝼蛄为对象,提取蝼蛄前爪趾轮廓信息,将其运用于马铃薯挖掘铲片的结构设计,并通过试验捕捉蝼蛄挖掘运动信息,经过图像处理、曲线拟合和挖掘运动分解,选择了蝼蛄最有效的掘土行为研究马铃薯挖掘铲片的破垄挖掘轨迹,获得马铃薯耦合仿生挖掘技术,与固定式挖掘铲的普通挖掘技术相比,试验验证了耦合仿生挖掘具有较好减阻效果。综观全文,本论文的主要工作和特色如下:(1)马铃薯挖掘铲片的静态仿生。利用数码体视显微镜获取蝼蛄前爪趾侧面轮廓的数字图像,运用MATLAB提取目标图像轮廓并离散为数据点,将提取的数据点进行六次多项式曲线拟合,分别获得了蝼蛄爪趾的内、外侧轮廓曲线的函数表达式,并利用内、外侧轮廓曲线分别设计了仿生挖掘铲片上、下铲面。(2)马铃薯挖掘铲片的动态仿生。采用高速摄像系统对蝼蛄前爪在土壤模拟介质中的挖掘运动进行图像采集,获得了前爪挖掘运动图像序列图,并在图像中标记点,提取该点运动轨迹并离散为数据点,进行六次多项式曲线拟合,获得用于马铃薯仿生挖掘的运动学规律。(3)耦合仿生挖掘过程离散元仿真。分析了土壤颗粒力学模型,基于湿颗粒接触力学模型分别建立了耦合仿生挖掘和普通挖掘离散元仿真模型,在EDEM离散元系统中进行仿真,对比研究了两种挖掘技术中不同铲片对土壤的扰动情况和所受挖掘阻力之间的差异,分析发现在本论文试验条件下耦合仿生挖掘较普通挖掘减阻近32%。(4)耦合仿生挖掘试验。分别设计了挖掘装置和试验方案,进行耦合仿生挖掘和普通挖掘试验,对比分析其挖掘阻力和能耗情况,结果表明在本论文试验条件下耦合仿生挖掘较普通挖掘减阻约27.5%,能耗降低约9%。(本文来源于《西华大学》期刊2018-04-01）
耦合仿生论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
仿生手能够实现各类复杂的动作,广泛应用于工业及医疗领域。现有的刚性仿生手大多具有质量重、柔顺性差等缺陷,而柔性仿生手的控制精度低、难以实现有力的抓握。针对上述不足,以人手的生理结构为设计依据,运用3D打印技术制成刚性人手骨骼模型,以日本东京工业大学铃森康一教授团队开发的1.3 mm和2 mm直径的细径McKibben型气动人工肌肉作为柔性执行器,参考人手肌肉布局分别模拟人手的内在肌与外在肌,研发一种刚-柔耦合仿生手指。利用BP人工神经网络构建手指的运动学模型,分析手指关节运动和肌肉间的耦合驱动关系,通过试验测试结果评估模型的预测精度,通过对比解剖学的研究成果发现,提出的仿生手指在驱动原理和运动学特性上与人手具有高度的相似性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
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