基于多相界面的小尺度磁控仿生机器人研究进展

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小尺度机器人能够在狭窄的空间内运动并完成微操作,在生物医学工程(如药物靶向递送、微创手术)、环境保护、灾难救援等领域具有重要意义。以仿生工程为起点,综述了在液-气界面、固-液界面、固-气界面运动的昆虫及其他小型动物的界面行为,分析发现了这些行为的机理,发现润湿、动态粘附、可调节的各向异性摩擦等性质对小型动物的运动特性具有决定性作用,归纳总结了小型动物的界面行为在机器人小型化过程中潜在的利用价值。围绕小尺度磁控机器人,重点阐述了其运动机理、制备技术以及控制方法。其中,磁控机器人的运动机理主要包括磁梯度推进、
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目的针对传统方法对提高离心风机叶轮抗冲蚀性能效果不显著的问题,从仿生学角度出发,对基于沙漠红柳优异抗冲蚀机理的仿生离心风机叶轮抗冲蚀性能进行了研究。方法对沙漠红柳、垂柳树皮进行顺纹拉伸和冲蚀试验,定性定量分析沙漠红柳抗冲蚀磨损性能。基于对沙漠红柳树干、树枝体表形态表征测试,建立仿生表面模型,并利用Fluent对其进行数值模拟,比较分析不同仿生表面模型的冲蚀磨损性能及机理。参照ASTM-G76-83标准,设计制造离心风机冲蚀磨损试验装置。并基于有限元仿真结果和风机叶轮冲蚀性能的可视化研究,优化并制造离心风机
In the underwater waveguide, the conventional adaptive subspace detector (ASD), derived by using the generalized likelihood ratio test (GLRT) theory, suffers fr
Multi-pass TIG welding was conducted on plates(15×300×180 mm3)of aluminum alloy Al-5083 that usually serves as the component material in structural applications such as cryogenics and chemical processing industries.Porosity formation and solidi
目的利用超音速火焰喷涂技术,在铸铝表面沉积质量优良的铝青铜涂层。方法基于正交实验,研究煤油流量、氧气流量、送粉速率和喷涂距离对涂层厚度、孔隙率、显微硬度和结合强度的影响。通过XRD图谱,对喷涂粉末和涂层相结构组成进行分析。利用场发射扫描电子显微镜,观察涂层截面形貌,测量涂层厚度。使用ImageJ软件测量孔隙率。采用显微硬度计和电子万能试验机,测量涂层的显微硬度和结合强度。针对正交实验结果,采用极差分析法进行分析,确定最优的工艺参数。结果由极差法分析得到最优工艺参数:煤油流量为22 L/h,氧气流量为900
从叶尖工况及损伤机理、涂层结构、研究现状、制备工艺等4个方面,综述了近年来国内外学者对于叶尖抗冲蚀涂层技术的研究进展。首先,介绍了压气机叶尖的实际工况及砂尘冲蚀损伤机理,如低入射角的微切削理论和高入射角的二次冲蚀理论。其次,着重强调了抗冲蚀涂层的硬韧匹配、材料与结构设计。对纳米多层结构、纳米复合结构和单相固溶体结构的微观结构进行了深入阐述,对其非本征强韧化机制和结构设计准则进行了详细归纳。随后,介绍了抗冲蚀领域的最新研究进展。最后,深入对比了4种国际主流的离子束沉积技术在涂层微结构设计、成分调控等方面的技
质子交换膜燃料电池(PEMFCs)作为一种环境友好型电池装置,在倡导人与自然和谐相处的现代社会日渐受到重视。双极板是PEMFCs的重要组成之一,其性能的好坏与PEMFCs的发展密切相关。不锈钢双极板虽具有优异的导电性和强度,但在PEMFCs的严苛工作环境下,仍面临着腐蚀与钝化等问题。近年来,国内外的研究者为解决不锈钢双极板的表面防护问题展开了广泛的探索,深入研究发现,解决这一问题的有效途径是在其表面制备高导电性、高耐蚀性的防护涂层。简述了PEMFCs的工作原理以及对双极板的性能要求,从不锈钢双极板的运行环
相比于传统合金的设计方法及性能规律,高熵合金这种新兴材料体系的出现,提供了一种新的研究发展思路,且在各应用领域上表现出了极好的性能及发展潜力,为合金领域注入了新的活力。以涂层这一领域为重点,简要介绍了高熵合金的定义,解释了其基本的四大核心效应(高熵效应、迟滞扩散效应、晶格畸变效应以及“鸡尾酒”效应),以及近年来研究者们对此的新理解、新拓展,发现这种特殊的随机结构中依然存在许多目前仍未深入研究及理解的特性及规律,不能准确预测及控制物相组成的取向。从不同的强化方式出发,以材料体系设计、第二相掺杂、工艺处理三方
目的研究Si含量对CoCrFeNi系高熵合金涂层组织、物相、显微硬度及耐蚀性能的影响。方法通过激光熔覆技术在45钢基材上制备CoCrFeNiSix(x为物质的量之比,x=0.0,0.5,1.0,1.5,2.0)高熵合金涂层,使用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度仪、电化学工作站对涂层的显微组织、物相组成、显微硬度、耐蚀性能、腐蚀形貌进行分析研究。结果CoCrFeNi高熵合金涂层为单一的fcc相,之后随着Si含量的提升,涂层向bcc相转变,当x=2.0时,全部转化为bcc相。涂层的微观组
应用于空中、陆上、海上及深海的一些重要装备关键构件表面的附着水严重削弱了其自清洁、防污抗锈蚀等特殊性能。利用基于仿生策略研发的表面快速脱水技术,可高效、实质性地剥离表面黏附水,具有重要的现实意义。总结了现阶段关于表面脱水的研究进展、科研趋势及应用局限性,从自然界中生物对润湿现象的优异控制行为与功能原理出发,概述了水的动、静态界面现象及其机理,重点阐述了三相接触线“去钉扎”(De-pinning)理论、接触时间等因素对表面水的动态剥离所起的决定作用。以黏附水在脱离表面时是否存在额外能量消耗,将脱水行为分为“
为了满足市场需求,包钢研制开发钢质为U75V的槽型钢轨,槽型轨断面复杂,轧制过程中变形不均匀,产品外形尺寸难以控制,国内外轧制钢轨主要采用万能孔型法,为此,包钢采用万能孔型法对槽型钢轨的孔型系统进行了设计,研究了连轧式万能孔型轧制槽型轨的工艺,对万能孔型及其系统进行了优化,生产出的槽型轨抗拉强度≥1 000 MPa,延伸率≥10%,硬度≥285 HB,产品外观质量等均符合标准要求,为包钢增加了高附加值产品.