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感应耦合等离子体二维模型与实验对比

清华大学学报（自然科学版） 2010年第2期50卷 250-253页

作者：程嘉季林红朱煜清华大学精密仪器与机械学系摩擦学国家重点实验室北京100084

为研究感应耦合等离子体(inductively coupled plasma,ICP)的建模方法,针对GECRC(gaseous electronics conference radio frequency reference cell)标准等离子体实验平台,利用商业软件CFD-ACE+中的等离子体、电磁场及流体等模块建立了二维流体ICP模型。仿真结果与平台在ICP模式下的放电实验进行了对比分析,在等离子体参数的量级与变化趋势上均取得了较好的一致性。同时对比发现,该模型与Bukowski等(***.,1996,80(5):2614)开发的模型的仿真精度处于相同水平,均可定性表征ICP等离子体的分布特性。

关键词：刻蚀感应耦合等离子体电子数密度电子温度仿真

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基于管道检查用微型机械驱动器试验研究

机械科学与技术 2003年第4期22卷 635-638页

作者：王广振季林红温诗铸清华大学精密仪器与机械学系北京100084

提出了一种通过电磁感应加热感应导体 ,再通过感应导体加热其周围石蜡的无导线热膨胀微型机械驱动器。电磁感应加热不仅加热速度快 ,而且可以实现驱动器与驱动源之间的无导线连接。石蜡在其熔点附近具有很大的膨胀系数 ,而且其熔点可以... 详细信息

提出了一种通过电磁感应加热感应导体 ,再通过感应导体加热其周围石蜡的无导线热膨胀微型机械驱动器。电磁感应加热不仅加热速度快 ,而且可以实现驱动器与驱动源之间的无导线连接。石蜡在其熔点附近具有很大的膨胀系数 ,而且其熔点可以调节。在对 7个不同尺寸的原理性驱动器模型进行位移输出性能试验的基础上 ,制作了 4个可以实现单向运动的驱动器模型 ,并采用气冷和水冷两种冷却方式对其运动性能进行了试验研究 ,其最大平均运动速度可以达到 0 .13 9mm/s。

关键词：微型机械驱动器石蜡感应加热

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电磁驱动热膨胀型微型机械驱动器

机械工程学报 2003年第2期39卷 79-83页

作者：王广振季林红温诗铸清华大学精密仪器与机械学系北京100084

针对内窥境等医疗器械,提出了一种通过电磁感应加热感应导体,再通过感应导体加热其周围石蜡的微型机械驱动器。通过对石蜡热膨胀性能和电磁感应加热的试验发现,石蜡在其熔点温度附近具有很大的体膨胀系数,试验所用石蜡的熔点在37～39℃... 详细信息

针对内窥境等医疗器械,提出了一种通过电磁感应加热感应导体,再通过感应导体加热其周围石蜡的微型机械驱动器。通过对石蜡热膨胀性能和电磁感应加热的试验发现,石蜡在其熔点温度附近具有很大的体膨胀系数,试验所用石蜡的熔点在37～39℃之间,体膨胀系数可达到15％,电磁感应加热具有很快的加热速度。在此基础上,制作了6个不同尺寸的驱动器模型,通过对其位移输出性能的试验发现,石蜡热膨胀驱动器具有很大的输出位移。

关键词：电磁驱动热膨胀微型机械驱动器石蜡感应加热

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2K-H行星齿轮传动非线性动力学

清华大学学报（自然科学版） 2003年第5期43卷 636-639页

作者：孙智民季林红沈允文清华大学精密仪器与机械学系北京100084 西北工业大学机电工程学院西安710072

为研究2K-H行星齿轮传动在外扭矩作用下受齿轮副啮合综合误差激励的非线性动力学特性,建立了间隙型非线性动力学模型,其中考虑了齿侧间隙和时变啮合刚度。用自适应变步长Gill数值积分方法对系统的动力学微分方程进行求解。以3行星轮的2... 详细信息

为研究2K-H行星齿轮传动在外扭矩作用下受齿轮副啮合综合误差激励的非线性动力学特性,建立了间隙型非线性动力学模型,其中考虑了齿侧间隙和时变啮合刚度。用自适应变步长Gill数值积分方法对系统的动力学微分方程进行求解。以3行星轮的2K-H行星齿轮减速器为算例,得到系统在不同参数条件下的简谐、非简谐单周期、次谐波、准周期和混沌稳态强迫响应。利用时间历程、相平面、Poincaré映射以及Fourier频谱,表明行星齿轮传动由于齿侧间隙存在会呈现丰富的强非线性动力学行为。

关键词： 2K-H行星齿轮传动非线性动力学非线性振动混沌数值积分方法齿侧间隙时变啮合刚度

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非光滑机械动力系统数值积分的精度分析

清华大学学报（自然科学版） 2001年第11期41卷 64-67页

作者：俞武勇季林红阎绍泽金德闻清华大学精密仪器与机械学系北京100084

采用 Taylor级数展开方法 ,分析了常用的线性多步法在非光滑机械动力系统中的计算精度特性 ,建立了一个非光滑的机械振动系统检验模型 ,给出了典型的计算实例 ,并提出了几种改善计算精度的措施。分析表明 ,在计算非光滑的机械动力系统... 详细信息

采用 Taylor级数展开方法 ,分析了常用的线性多步法在非光滑机械动力系统中的计算精度特性 ,建立了一个非光滑的机械振动系统检验模型 ,给出了典型的计算实例 ,并提出了几种改善计算精度的措施。分析表明 ,在计算非光滑的机械动力系统时 ,线性多步法类的数值积分方法出现降阶现象 ,计算精度会大大降低。采用光滑函数过渡、自适应变步长技术及隐式和预测校正等方法 ,可以有效地提高数值计算精度。

关键词：线性多步法数值积分非光滑机械动力学

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用于截瘫患者康复训练的足底轮式驱动外骨骼

清华大学学报（自然科学版） 2017年第6期57卷 597-603页

作者：马青川季林红王人成李伟清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室北京100084

截瘫患者必须依赖辅具才能保证正常生活,而站立和行走是他们最迫切的需求。该文介绍了一种采用机械结构设计的动力下肢外骨骼,旨在帮助截瘫患者实现交替行走并提高其在康复训练中的参与度。该系统主要包括足底轮式驱动外骨骼和无线控制... 详细信息

截瘫患者必须依赖辅具才能保证正常生活,而站立和行走是他们最迫切的需求。该文介绍了一种采用机械结构设计的动力下肢外骨骼,旨在帮助截瘫患者实现交替行走并提高其在康复训练中的参与度。该系统主要包括足底轮式驱动外骨骼和无线控制肘拐2部分。其中外骨骼由置于足底的定制轮毂电机驱动,而肘拐作为辅助器件主要用于保证行走平衡并通过内嵌的无线控制器控制外骨骼行走状态。交替按压左右肘拐上的控制按键可以实现连续行走,而整个行走过程可以完全由使用者实时地掌控。该外骨骼同时设计了电子刹车和最大步长机械限位用以保证使用安全。由一位健康受试者在三维步态分析系统中完成了穿外骨骼和不穿外骨骼情况下的运动对比实验。步态时空参数和运动学曲线表明:该外骨骼可辅助使用者安全而平稳地完成直立行走。

关键词：动力外骨骼截瘫下肢辅具康复器械

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乳品体细胞的直接镜检方法

清华大学学报（自然科学版） 2010年第2期50卷 258-261页

作者：杨义勇王延利季林红中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083 清华大学精密仪器与机械学系北京100084

体细胞含量是评判原料奶质量的重要指标,对于人体健康和防止动物疫病的蔓延具有重要意义。为了实现乳品体细胞快速准确检测,研制直接镜检法乳品体细胞检测仪,使用了准确采样、自动对焦策略、图像处理等关键技术。采用灰度方差法与Laplac... 详细信息

体细胞含量是评判原料奶质量的重要指标,对于人体健康和防止动物疫病的蔓延具有重要意义。为了实现乳品体细胞快速准确检测,研制直接镜检法乳品体细胞检测仪,使用了准确采样、自动对焦策略、图像处理等关键技术。采用灰度方差法与Laplace法相结合的自动调焦策略,利用体细胞图像恢复、分割、二值化、边缘提取等技术,滤去干扰和噪声,得到体细胞清晰轮廓。实验表明:体细胞直接镜检系统测量精度高,自动输出测试结果,全自动化流程控制,满足国际标准要求。

关键词：直接镜检仪乳品体细胞自动对焦图像处理测试系统

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弹性构件的模态选择对机构动力分析的影响

清华大学学报（自然科学版） 2002年第2期42卷 175-178页

作者：俞武勇季林红阎绍泽金德闻清华大学精密仪器与机械学系北京100084

为在柔性多体系统动力学中引入固定界面动态子结构法 ,将 Craig固定界面法减缩后的系统经过再次坐标变换 ,分离出刚体模态 ,证明能更明确地表达边界影响 ,可以进一步提高减缩效率 ,便于在多体动力学中使用 ,并给出了一个含弹性连杆的曲... 详细信息

为在柔性多体系统动力学中引入固定界面动态子结构法 ,将 Craig固定界面法减缩后的系统经过再次坐标变换 ,分离出刚体模态 ,证明能更明确地表达边界影响 ,可以进一步提高减缩效率 ,便于在多体动力学中使用 ,并给出了一个含弹性连杆的曲柄滑块机构算例。分析和计算表明 ,经过了再次坐标变换后提高了减缩效率 ,在一定情况下 ,边界状况对系统影响显著。

关键词：固定界面动态子结构法柔性多体系统动力学曲柄滑块机构模态选择弹性构件机构动力分析

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无动力储能式截瘫助行外骨骼弹簧刚度优化

清华大学学报（自然科学版） 2017年第11期57卷 1179-1184页

作者：关鑫宇季林红王人成清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室智能与生物机械分室北京100084

无动力储能式截瘫助行外骨骼为不同身高、体重和损伤情况的截瘫患者提供精准化助行,储能弹簧作为外骨骼标准元件,其刚度为固定值。该文针对该外骨骼储能弹簧刚度参数选择问题,建立了截瘫患者穿戴无动力储能式截瘫助行外骨骼单侧下肢从... 详细信息

无动力储能式截瘫助行外骨骼为不同身高、体重和损伤情况的截瘫患者提供精准化助行,储能弹簧作为外骨骼标准元件,其刚度为固定值。该文针对该外骨骼储能弹簧刚度参数选择问题,建立了截瘫患者穿戴无动力储能式截瘫助行外骨骼单侧下肢从站立中期到站立后期动力学模型,得到人体髋关节力矩与身高、体重、髋关节角度的关系,并提出以人体髋关节和弹簧力矩之和绝对值的积分为优化目标的弹簧刚度参数优化设计方法。研究发现:不同身高、体重组合情况下,外骨骼弹簧1刚度k1满足正态分布,弹簧2刚度k2不满足正态分布;k1和k2的中位数3 180和1 279N/m作为无动力储能式截瘫助行外骨骼储能弹簧刚度参数,适用于身高和体重在百分位数P1~P99间的患者。

关键词：截瘫行走站立外骨骼储能