对我国优秀男子跳远运动员起跳阶段摆动腿作用的研究

通过对2004年5月在河北石家庄举行的全国锦标赛暨奥运会选拔赛男子跳远决赛的前8名运动员起跳阶段摆动腿技术的力学分析,并与世界优秀跳远运动员起跳有关环节运动学参数的对比分析发现,由于起跳阶段摆动腿技术和蹬伸阶段摆动腿的摆动制动肌群的力量以及伸髋肌群的力量不足,导致起跳过程中摆动腿角速度较小,从而直接影响到腾起初速度和腾起角,最终影响了跳远成绩。     

轴向流吸附塔流场数值模拟与进口分布器优化

针对某糖厂烟道气变压吸附塔内气体分布不均的问题,采用计算流体动力学CFD相关软件对其流场进行数值模拟,重点对 进口区（进口管到吸附剂之间的区域）进行流场优化。通过对原始板式分布器流场模拟,发现吸附塔中心区域速度较大,导致进口区末端截面的轴向和径向速度 分布不均,同时也有一定的漩涡。比较板式分布器在不同倾角下的布气效果,发现当板式分布器的倾角在25°～40°有较好的布气效果;比较4种板式分布器,即原 始分布器（Ⅰ）、中间挡板不开孔的分布器（Ⅱ）、中间挡板改为小孔的分布器（Ⅲ）及原始分布器中间加挡板（Ⅳ）的布气效果,结果发现中间挡板不开孔的 分布器和中间挡板改为小孔的分布器的布气效果都优于原始分布器,其中中间挡板改为小孔的分布器的布气效果最好。通过对吸附塔进口区分布器结构优化,明 显提高了吸附塔内流体的分布均匀度。     

搅拌摩擦焊双轴肩搅拌针产热模型与温度场研究

为了探究双轴肩搅拌摩擦焊接工艺参数对焊接过程中产热的影响,实现工艺优化,在实际焊接过程中,课题组将焊接工艺中的焊接速度和搅拌针旋转速度引入模型,并综合考虑上、下轴肩和搅拌针在焊接稳定阶段与工件不同的接触模型,分析搅拌针的受力状况,建立了搅拌针受力模型;基于受力模型建立了轴肩和搅拌针的产热模型,对该模型进行数值模拟;通过数值模拟的数据与实测数据对比分析,修改工艺参数中的搅拌针旋转速度,分析工艺参数与产热的关系。结果表明：建立的双轴肩搅拌摩擦焊产热模型可以准确预测实际焊接过程中产生的温度;此外,在一定范围内增加搅拌针旋转速度,焊接产生的温度也随之增加并且在焊缝中心温度呈哑铃状分布。     

100/200/460/700μm粒子撞击铝板的试验研究

粒子撞击壁面的反弹特性对准确预测发动机中微粒运动轨迹及撞击壁面的腐蚀情况有重要意义。为了获得颗粒的反弹特性,利用高速摄影设备对平均粒径为100、200、460、700μm的石英颗粒在10°~80°撞击角下撞击铝板进行了试验研究。试验结果表明:粒子反弹矢量具有随机性,但在大量统计数据下,其恢复系数分布基本符合高斯分布,可用均值及标准偏差描述。平均切向恢复系数随着撞击角度的增加先减小后增加。平均法向速度恢复系数是撞击角度的三次多项式函数。通过对实验数据的分析获得了4种粒径粒子撞击铝板的切/法向速度恢复系数平均值随撞击角度的变化公式,以及切/法恢复系数的标准偏差的变化规律。     

提高使用打点计时器的实验的精确度

打点计时器是高中物理实验中一个重要的工具.利用它可以用来研究或验证多个规律或定律,用途很广,但是它的精确度却不高.主要原因是纸带运动过程中与打点计时器的摩擦以及打点针在与纸带撞击时使纸带短暂停顿.如图1,若电压的瞬时值到 u_0时已足以使打点针与纸带撞击,则Δt=t_2-t_1是     

激光软波导传输理论研究

主研人员王瑞峰吴晓航张晓军洪永和李军建本成果对10.6μm 激光软波导传输理论进行了深入研究,在国际上首先对激光器设计中提出了综合波导理论模型及利用金属波导合成激光功率和压缩光束的新思想,并据此做出了:线偏振 CO_2激光器、TE_(?)模 CO_2激光器、激光功率合成器、带有相应矩形波导的楔形耦合器等四种器件,从而验证了所提出的上述新理论的正确性.该四种     

玻璃熔接过程中的流变分析

继文献〔1〕的研究,针对激光于界面反射法定义及测定玻璃一个特性点时,双片玻璃试样熔接过程中的流变特性进行了理论分析,用简化的模型,探讨了上述方法的测定机制。     

大气和烟尘光传输特性测量和建模

主研人员：刘炎焱 王俊波 杨小丽 万德明 刘赤宇 陈孝杳 大气和烟尘光传输特性测量和建模课题提供了烟尘中激光传输特性模型和初步软件，为分析烟尘、海雾对激光系统影响提供了一种良好的分析手段；对三种烟雾器材综合传输特性进行了测试试验工作，为“大气激光通信”提供了大气吸收数据。 大气和烟尘光传输特性测量和建模@甬江     

基于有限元法的高速振动排序输送机动态性能的研究

利用三维建模软件和有限元分析手段,对振动筛完成了实体建模和动力学特性——固有特性、响应行为的分析研究,获得了振动筛自身的振动行为和响应特征。振动筛挡板自身的局部动态响应行为,可对与其接触的物料施加微小的作用力和位移载荷,这些局部作用促使物料在沿筛体运动的同时,物料会发生旋转、排序。振动筛的动态力学响应行为的研究,为进一步提高振动筛的筛分和对物料的排序性能将产生积极的作用。     

波轮式洗衣机悬挂结构力学特性研究

针对目前波轮式洗衣机设计过程中，吊杆悬挂点高度的确定缺乏系统性讨论，课题组进行了相关力学特性研究并提出了吊杆悬挂点高度确定方法。求解洗衣机各类刚体动能表达式、总势能与广义悬挂力，应用Lagrange方程建立系统振动模型；基于MATLAB中建立的仿真模型，针对洗涤状态，分析吊杆悬挂点高度对弹簧压缩量、吊杆倾斜角等方面影响，确定了悬挂点最大高度；针对脱水状态，分析吊杆悬挂点高度对盛水桶上下振幅、临界频率等方面影响，确定了悬挂点最小高度。结果表明：通过对洗衣机不同工作状态的力学特性分析，可确定吊杆悬挂点高度选取范围。课题组的研究可快速确定吊杆悬挂点高度区间，提高设计效率。     

我国优秀男子三级跳运动员跨步跳阶段动作技术的运动分析

通过影片拍摄等研究方法对我国部分优秀男子三级跳远运动员跨步跳阶段的着地角、起跳角等相关的数据指标进行了分析研究.结果表明,我国运动员跨步跳中的着地角和起跳角均小于世界优秀运动员,体现在摆动腿摆速偏慢和支撑腿的快速蹬伸能力较差等方面.     

女子跳远运动员起跳过程中摆动腿技术的研究

通过查阅有关文献资料,了解目前我国女子跳远助跑最后一步和起跳阶段有关参数的运动生物力学研究现状.主要对高水平女子跳远运动员的助跑最后一步和起跳过程中摆动腿的摆动作用及其相关因素进行分析与研究,找出我国女子跳远运动员在该技术上的差距及其原因,并对当今世界女子跳远摆动腿技术的发展趋势进行概括性的分析与总结.     

基于STM32F207主控芯片的棉袜机控制系统

针对国内棉袜机控制系统存在稳定性、实时性不高导致袜品有脱边、松散等现象，课题组设计了一种基于STM32F207主控芯片的控制系统。基于棉袜机结构和工艺的研究，通过对袜机关键工艺尤其是各步段走针轨迹的分析，提出了总体分层式控制结构；设计了基于STM32F207主控芯片的主控板硬件系统；设计了基于飞思卡尔KE06芯片的选针器、气阀和电机板控制系统；设计了基于CAN总线协议的主控与驱动板之间的数据传输形式；依据外接编码器脉冲计数获得当前针数和针位信号，设计了零位检测电路；结合RUMI WELLKNIT的AOTU RSD机型的棉袜机，进行了功能测试。研究结果表明：设计出的控制系统可精准控制执行器，各执行器配合良好，针位位置捕获准确，实时性高；编织的袜品花型图案连接完好，袜品没有脱边和松散等现象。     

基于ANSYS的USB数据接口球头弹片结构改进

为提高USB接口数据传输的稳定性和延长使用寿命,课题组对弹片结构进行了改进。基于弹片压力变形理论和库仑摩擦定律,同时考虑弹片接触大变形的关键因素,运用ANSYS Workbench软件建立了某型号USB数据接口球头弹片和接头接触的力学模型;运用有限元方法,对接头与数据接口球头弹片插合过程进行仿真分析,对比分析了插合过程中球头弹片的力学特性的理论计算和仿真分析结果。研究结果表明：球头弹片的3种结构参数对其力学特性存在影响,原始结构设计存在缺陷;依据仿真分析的结果对3种结构参数进行调整,获得了既能满足其材料屈服强度又具有良好力学性能的结构参数范围。研究结果为高性能USB数据接口的结构优化设计与可靠性设计提供了参考依据。     

SAR的箔条干扰技术研究

结合合成孔径雷达(SAR)成像原理和箔条干扰机理,研究了SAR的箔条干扰技术.首先分析了箔条的散射截面积、极化方式、干扰信号带宽以及互耦效应等.结合SAR探测中箔条形成过程中状态的不同,分留空和落地2个阶段进行讨论,开展了箔条云的散射特性、分布特性和遮挡效应的研究.给出了2个阶段箔条回波信号建模与仿真方法,研究结果有效体现了SAR系统的工作特点.     

人机模型静力学分析及人机联合仿真

在我国,如何正确的、科学的康复训练对于肢体障碍者的健康恢复和提高具有十分重要的作用。结合康复医学、机械学、运动学、力学,运用机器人技术而研发的康复训练器,能够有效地解决肢体障碍者的康复训练问题。本课题研究的是:在充分分析人体上下肢运动机理的基础上,对人机模型进行静力学分析,建立其数学模型,并对所建立的人机模型虚拟样机进行仿真实验,为康复训练器的设计提供理论基础与力学数据。     

无波蕩器自由电子激光非线性分析

本文对低导引场无波荡器自由电子激光进行了非线性数值计算分析。结果表明,这种自由电子激光工作在毫米波段时,电子束在纵向及横向均有净动能交给信号波,具有很高的互作用效率(32％);而且,腔体长度较短,腔体直径较大,易于加工制作。     

从实验教学看教师的主导作用

教学过程中教师主导作用的一个重要方 面就是要及时发现学生的知识、技能缺陷并采取适当的补救措施。以物理实验教学为例,物理实验课分为力、电、光学实验三个阶段。按照课程要求,学生在力学实验阶段就应掌握实验数据精确度的确定;相对、绝对误差的计算,实验结果的正确表示;实验结果的讨论;实验结果的误差分析等必要的     

研究力学史看力学的发展与创新

简要介绍了力学发展的主要阶段和主要特点,以及为何经典力学没有在中国产生。通过研究两类力学问题的求解过程指出变分原理对于力学的创新起到了重要作用,我国学者为丰富变分原理的内容做出了突出贡献。最后通过三位力学大师的工作,探讨了力学研究的不同方法。在21世纪,力学在信息与生物科技的呼唤与催生下必将再次绽放新的活力。     

附加不同竖直颤动下表面内能变化导致的热毛细对流界面响应行为研究

采用质量完全守恒水平集方法追踪两相界面运动,并基于连续表面张力模型,对微重力条件下(g=0 m/s~2)附加竖直颤动的高Prandtl数液桥热毛细对流胞元流及表面行为进行研究。结果表明:无论是"初始阶段t=0～30 s",还是"稳定阶段t=1 250～1 275 s",随着竖直颤动频率的增加(f=0 Hz→f=5 Hz→f=20 Hz),涡心自发性摆动受到抑制,其轴向摆动幅度逐渐减小,最大摆动幅度由ΔA_(max)=0.25减小至ΔA_(max)=0.10。胞元流涡心径向位置由原来无规则摆动呈现为稳定性的周期性摆动,且摆动周期逐渐减小;液桥自由界面横向位置的周期性脉动特性明显。在竖直颤动频率f=20 Hz情况下,自由界面3/4H处表面的横向位置振幅最大;在竖直颤动力的作用下,液桥自由界面表面流轴向速度向冷盘(下盘)的发展受到抑制。稳定阶段(t=100～200)径向速度明显减小,最大衰减幅度Δu=1.0×10~(-3);液桥近热端(y=0.45～1.0)和近冷端(y=0～0.45)的表面位形呈现交替性的扩张和收缩。