水下仿生推进器阀控液压摆动关节建模与动态特性分析

采用液压驱动的模拟鱼柔性长背鳍波动运动的水下仿生推进器,当改变液压系统的流量和阀的控制参数时,其运动学参数能够迅速地做相应调整,实现平稳、流畅、连续的仿生运动。建立了阀控液压摆动关节的动力学模型,根据动力学模型得到系统传递函数,并绘制了Bode图。根据传递函数分析了阀控液压摆动关节的稳定特性、动态位置刚度特性和动态响应特性。结果表明阀控液压摆动关节具有一定的自稳定性,其工作频率与影响位置刚度的负载变化频率重叠,动态响应速度可以通过优化结构参数来调整。     

新型仿生防滑轮胎花纹布局优化研究

传统轮胎防滑是通过提高轮胎表面的磨擦阻力来达到防滑目的。采用章鱼吸盘原理,从轮胎花纹防滑特点和仿生学基本原理入手,是进行轮胎花纹设计的一个新的尝试。在综合考虑传统轮胎花纹设计与仿章鱼吸盘式轮胎布局优化基本要求的基础上,初步设计了五种方案,并归纳出设计公式,进而建立以距离为横坐标、有效面积为纵坐标的研究方法。最后,通过借助MATLAB仿真五种方案吸盘有效面积变化规律,表明仿章鱼吸盘的布局设计较为科学合理。     

柔性长鳍仿生装置波动控制技术

以“尼罗河魔鬼”柔性长鳍的波动运动为背景,主要研究了柔性长鳍仿生装置的波动控制技术。首先研究了柔性长鳍推进波产生原理及其技术实现方案;其次,针对仿生装置的实际系统建立了鳍面运动学模型,从中提取了能够实现柔性长鳍多种波动模式的波动控制参数,并对柔性长鳍几种特定波动模式的实现方法进行了仿真研究;进一步,根据仿生装置的物理约束条件提出了控制参数的合法性判据;最后,研究了柔性长鳍仿生装置的波动控制策略及其控制流程。研究结果表明柔性长鳍仿生装置通过合理设置控制参数能够模拟仿生对象的多种波动运动模式,并实现推进波的多参数控制,能够满足柔性长鳍多种波动参数下的非定常流体动力学测试的需要。     

植物叶片仿生伪装材料的设计与制备

设计和制备了一种新型的植物叶片仿生伪装材料,其由透明聚氯乙烯表层、叶绿素/聚乙烯醇薄膜、含水高阻隔袋和纸张四层组成.其中,透明聚氯乙烯表层提供防水性能,叶绿素封装于高隔氧材料聚乙烯醇中提高了其光稳定性,水封装于高隔水材料中降低了其蒸发散失速度,纸张提供了类植物叶片的疏松多孔结构.光谱测试结果表明,该仿生伪装材料在可见光...