两关节压力驱动柔性仿生机器鱼的设计与仿真

为研究设计一种柔软度高、环境适应性强的新型仿生机器鱼,模仿鲨鱼外形及鲔科鱼类的游动姿态,设计了一种采用液压柔性驱动结构的仿生机器鱼.针对单关节液压驱动柔性机器鱼存在其C型摆动姿态不符合鲔科鱼类摆动规律的问题,采用两关节液压柔性驱动模拟鱼类S型摆动,并根据液压柔性驱动器原理设计仿生鱼的内部结构.依据理论波动方程确定机器鱼的摆动幅值,借助数值模拟计算施加在柔性驱动器内部的压强载荷大小,并分析计算液压柔性驱动器的驱动效率.应用有限元分析软件模拟仿生鱼在流体中的自主游动过程,并将两关节机器鱼与单关节机器鱼的自主巡游过程进行对比仿真,获得两种机器鱼在流体中自主巡游时的运动姿态、游动速度及流场情况.结果表明,在相同的频率与尾鳍摆幅下,两关节柔性机器鱼的巡游平均速度为0.29 BL/s(BL为鱼体体长),高于单关节机器鱼巡游平均速度0.15 BL/s,且由速度矢量图可得出两关节仿生鱼的S型摆动姿态更接近真实鱼类摆动规律,并在运动过程中会产生一系列离散的反向卡门涡街,推进效率高.     

设计合成新型有机硒化合物用于金属阳离子识别性能研究

设计合成了有机硒化合物1,4-二(2-苄硒基)乙氧基蒽,利用1H NMR、13C NMR、红外光谱和质谱对化合物进行了结构表征,采用荧光光谱技术研究了其对金属阳离子的识别。结果表明,其对汞离子有较强的识别能力,且对汞离子表现出开关性能。最后,初步讨论了其的识别机理和应用。     

微织构超声振动铣削系统的研究

为了在金属切削过程中在7075铝合金表面形成稳定的微织构以提高其服役性能，提出一种微织构超声铣削加工工艺。为此，该文 首先基于运动合成原理获得了刀尖的运动轨迹特征和工件表面的织构形貌特征。然后，基于等效电路原理和传输矩阵法建立了超声铣削系统的频率方程，并应用牛顿迭代法获得了准确的数值解，通过ANSYS软件对建立的超声振动系统分别进行模态分析和谐响应分析，获得了具有微织构特征的纵扭复合超声铣削系统。最后，对加工制造出的微织构纵扭复合超声铣削系统进行振动测试、切削力测试和加工测试，结果表明：工件表面形成的“鱼鳞网纹”微观织构能够改变其润湿性能。     

柔性多体系统中间隙铰接副的磨损预测

通过集成磨损计算与柔性多体动力学，对柔性系统中间隙铰接副部位的磨损进行了预测.基于绝对节点坐标方法（ANCF）建立了柔性部件的多体动力学模型，引入连续接触力模型计算间隙铰接副部分的接触力，并采用Archard磨损模型的迭代磨损计算程序预测磨损.为了得到在不同接触情况下的磨损系数，本文中采用了径向基神经网络处理试验数据.通过对含柔性连杆的曲柄滑块机构进行仿真计算，发现当考虑部件的柔性时，得到的间隙处的冲击力大幅降低，且预测的磨损量也略有降低，这种区别会随着仿真时间的增加而变得更加明显.     

附加自由阻尼结构系统的有限元分析和拓扑优化设计方法研究

给出了一种适用于车身等复杂附加阻尼结构系统的有限元建模和动态特性分析方法,包括附加自由阻尼薄壁结构和附加阻尼材料粘弹性特性的有限元建模方法以及附加阻尼结构动态特性的有限元分析方法。在此基础上,又以强迫振动响应最小为优化设计目标,给出了一个附加阻尼结构的拓扑优化设计方法,包括优化设计问题的列式和适用的求解算法。通过对一个简单薄壁构件和一个车身地板上的附加阻尼结构的拓扑优化设计,验证了提出的有限元分析和拓扑优化设计方法的有效性。     

面向IaaS云的TRSAC访问控制策略研究与实现

针对当前云计算基础设施服务资源访问越权问题,本文提出了一种基于任务和角色面向服务的访问控制(TRSAC)策略.该策略基于服务实例对工作流进行分解,细化授权对象的范围并结合角色信任规则计算交互实体的信任程度,动态授予角色权限,然后综合任务节点服务需求和访问角色安全等级,求解服务实体的最小授权单元,实现面向云计算基础设施服务(IaaS)层的访问控制策略.理论分析与实验结果表明,该方法虽少量增加了实时评估主客体安全属性的次数,但能较好地保证访问控制中的动态授权原则和最小授权原则,有效地增强了云计算基础设施服务整体的安全性.     

具有不同取代基团的香豆素系列分子二阶非线性光学性质的DFT研究

本文设计了具有不同取代基团的7-苯乙烯基香豆素和4-苯乙烯基香豆素的A、B两个系列共14个化合物分子.采用密度泛函理论B3LYP/6-31G方法对其几何构型进行了全结构优化.在所得优化结构的基础上对这些分子的稳态二阶非线性光学(NLO)系数β值进行计算分析,同时用含时密度泛函理论(TD-DFT)对这些分子的电子性质进行了研究.结果表明:此类香豆素化合物具有较大的分子β值,其中A类分子的共面性好,共轭链长,β值均比B类分子的大.14个化合物中前线分子轨道能级差越小的化合物,其βwt值越大.各分子前线分子轨道跃迁对二阶NLO效应有明显的贡献.     

新型吡唑啉衍生物的合成及其对Fe(Ⅲ)的选择性识别

以芳酮和芳醛为原料,在Na OH/Et OH存在下经缩合反应制得中间体芳烯酮(3);3与肼经环合反应合成了5个新型的含荧光基团的吡唑啉衍生物(5a~5e),其结构经1H NMR,13C NMR和IR表征。并利用UVVis和FL研究了5a~5e对金属离子的选择识别性能。结果表明,5a~5e对Fe(Ⅲ)有较好的选择性识别。     

泽泻醇类化合物与血清白蛋白相互作用的分子机理研究

中药泽泻具有抗肿瘤作用,可能与血清中蛋白成分的改变有关.利用荧光光谱、圆二色谱结合分子模拟技术研究了模拟生理条件下泽泻有效成分泽泻醇类化合物与人血清白蛋白的相互作用.实验结果表明,23-乙酰泽泻醇B与蛋白的结合作用远强于24-乙酰泽泻醇A.分子模拟结果与实验一致,并且表明,结合强弱的差异与小分子的侧链结构有关.该结果可...     

基于石墨烯-壳聚糖修饰电极电化学测定4-壬基酚

通过原位还原法制得GR-CS/GCE电极,对制得的电极用红外光谱、拉曼光谱进行表征,结果均表明氧化石墨烯被成功还原。采用循环伏安法和示差脉冲伏安法研究了4-NP的电化学行为,发现其氧化电流信号较GCE及GO-CS/GCE电极明显增强且电位负移,表明修饰电极对4-NP的氧化具有一定的催化作用。对富集电位、富集时间、扫速及缓冲溶液的pH等实验条件进行了优化,在最优条件下,4-NP的浓度与电流的线性响应范围为0.01～40.0μmol/L,线性回归方程为I(μA)=0.364C(μmol/L)+0.618(R=0.9988),检出限为5.2 nmol/L(S/N=3),将该电极用于实际样品中4-NP检测,加标回收率为95.0%～101.0%。