仿生鳍形状与运动模式对推进性能的影响

为探究仿生鳍形状与其运动模式间的内在关系,采用非耦合隐式求解器求解非定常不可压缩NAVIER STOKES方程和连续性方程。分析相同运动学参数和 面积时,菱形、正方形、长方形和三角形4种形状仿生鳍在波动和摆动2种运动模式下产生的推进力大小;从压力分布、涡街结构等方面给出差异存在的原因,并 找出鳍面形状和推进模式之间的内在联系。结果显示：相同运动学参数和鳍面形状时,不同推进模式产生的推进力存在较大差异;同样,相同运动学参数和推进 模式时,鳍面形状对推进力也有较大影响。该研究为仿鱼推进器选择合适的鳍面形状和匹配的推进模式以实现较优推进性能提供参考。     

可变面积仿生尾鳍设计及推力分析

为提高尾鳍摆动推进仿生机器鱼游动时的推力，设计了一种可变面积仿生尾鳍。建立尾鳍三维运动学模型，利用有限体积法对模型及计算区域进行离散，使用非耦合隐式求解器求解非定常不可压缩N S方程和连续性方程；采用在尾鳍表面设置漏空区域方法，研究了相同运动学参数下，尾鳍漏空区域的形状、位置和大小等参数对推力的影响，重点对比分析固定面积与变面积推力的变化。结果表明：适时改变尾鳍面积有利于提高尾鳍摆动推进力，在给定研究条件可提高20%至25%推进力；从尾鳍表面压力和周围区域流体迹线分布情况，结合尾鳍不同切面涡结构，揭示了试验结果的内在原理。该研究成果为优化尾鳍摆动推进的仿生机器鱼设计提供了参考。     

电机与智能材料复合驱动仿生鳍推进器研究

提出一款电机与智能材料复合驱动的仿生鳍推进器。首先分析仿生鳍推进器的机械结构和控制电路;根据鳍条和机构运动过程中的受力情况,计算了凸轮电机所需输出扭矩大小;构建形状记忆合金丝驱动的鳍条弯曲变形热动力学模型;实验测试了鳍条幅度分别按照逐渐增大运动和等幅运动（从根部至端部）时推进器的平均推进速度和平均推进力随鳍条运动频率的变化情况。结果显示：仿生鳍能够实现波动、摆动以及复杂三维柔性运动,满足推进、转弯以及稳定性调节等多种需求。     

谷物包装自动流水线设计

针对人工作业成本高及过程自动化程度低等问题,设计了谷物进仓、灌装和封口过程的自动化设备。以PLC为 核心的控制系统统一指令实现谷物收割进仓、烘干出仓以及包装称量过程的自动化。利用栅板与弹簧、棘轮构成的动配 合实现稻屑分离;采用新型卡合结构完成谷物包装袋的封口。根据工作过程,确定该系统控制流程,最后对样机进行运 行稳定性实验测试。测试结果表明所设计的流水线能有效实现稻屑分离、撑袋、灌装、称质量和封口过程自动化。该流 水线设计能够满足设计要求,提高工作效率。