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基于微纳米纤维的多层次微结构设计制备及其传感应用

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复合材料学报 2024年第1期41卷 207-218页

作者：罗敬之金育安孔浩宇李光勇张明华杜建科宁波大学机械工程与力学学院智能结构与压电器件实验室宁波315211

微结构化是提高柔性压力传感器性能的重要技术手段之一,本文提出一种基于微纳米纤维的多层次微结构设计与快速制备方法。首先采用近场直写与熔融沉积成型一体化成形工艺制备出具有多尺度纤维的牺牲支架,在聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsi... 详细信息

微结构化是提高柔性压力传感器性能的重要技术手段之一,本文提出一种基于微纳米纤维的多层次微结构设计与快速制备方法。首先采用近场直写与熔融沉积成型一体化成形工艺制备出具有多尺度纤维的牺牲支架,在聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)中掺杂碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs)作为柔性传感器的介电层材料,通过牺牲模板法制备出具有多层次微结构的CNTs/PDMS柔性介电层;进一步研究了多层次微结构的设计参数对其传感性能的影响。实验结果表明:设计的微结构能显著增强柔性传感器的输出电性能。其中高度为1.3 mm、间距为1.5 mm的多层次微结构在频率为3 Hz、压力载荷为14 N下输出电性能最为优异;此外,制备的传感器经过20000次循环测试,表现出良好的稳定性与耐久性。最后,设计了一款用于观察足底压力分布及步态检测的柔性压力传感鞋垫,结果表现出良好灵敏度和稳定性。本文为低成本快速制备多层次微结构提供新的思路,为制备高性能柔性压力传感器提供参考与借鉴。

关键词：多尺度一体化成形微纳米纤维多层次微结构自供电柔性压力传感器碳纳米管

3D打印聚吡咯纳米管/聚二甲基硅氧烷应变传感复合材料的制备与性能

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复合材料学报 2024年

作者：孙纪烨吴志夏李波单熠莲李光勇金育安杜建科张明华浙江-意大利智能材料与先进结构联合实验室宁波大学机械工程与力学学院

柔性电阻式应变传感器作为柔性传感器中重要的一类，具有柔性好、结构简单、数据读取便捷等优点，在多个领域中已有广泛应用。现有研究中，用于填充型应变传感器复合材料的导电填料多以金属导电粉末和碳系导电粉末为主，较少有单独使用... 详细信息

柔性电阻式应变传感器作为柔性传感器中重要的一类，具有柔性好、结构简单、数据读取便捷等优点，在多个领域中已有广泛应用。现有研究中，用于填充型应变传感器复合材料的导电填料多以金属导电粉末和碳系导电粉末为主，较少有单独使用导电聚合物的报道。本文以甲基橙（MO）为掺杂剂，无水三氯化铁(FeCl3)为氧化剂，通过化学氧化法聚合制得聚吡咯（PPy）纳米管，电导率高达121.70 S·cm-1。以PPy纳米管为导电填料和增稠剂，聚二甲基硅氧烷（PDMS）为基体，通过机械共混制成打印墨水，利用直写式3D打印机和智能流变仪表征墨水的可打印性和流变性能；利用扫描电子显微镜（SEM）、智能拉伸机、数字万用表、差示扫描量热仪（DSC）等仪器对3D打印固化后的试样进行表征和性能测试，研究PPy纳米管的浓度对PPy/PDMS复合材料微观形貌、电学性能、力学性能、差热性能、动态热力学性能和应变传感性能的影响。结果表明，PPy纳米管浓度达到7～9wt%时，墨水具有良好的打印能力。其中7wt%的墨水在连续20层打印测试中表现出优异的打印性能，所打印哑铃型拉伸试样在单一拉伸测试中的抗拉强度和断裂伸长率可达3.02 MPa和178.64%，敏感因子（GF， Gauge Factor）高达36.14；在100次循环拉伸测试中具有较低的电阻信号峰值稳定系数（α，1.714）和肩峰比例（Psp，9.8%），在1000次循环拉伸测试中表现出较好的耐久性和稳定性。用该墨水所制备的人体皮肤传感贴片在对手指、手腕、手肘和膝盖关节的运动监测中具有良好的信号稳定性和可重复性，证明了3D打印PPy/PDMS复合材料在柔性电子、可穿戴设备和人体运动监测领域中具有一定的应用前景。

关键词： 3D打印聚吡咯柔性应变传感贴片导电聚合物复合材料敏感因子聚二甲基硅氧烷

新工科背景下地方院校车辆工程专业新型人才培养机制思考--以宁波大学为例

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时代汽车 2020年第9期 56-57页

作者：陈剑斌金育安黄斌马廷锋杜建科宁波大学机械工程与力学学院浙江省宁波市315211

针对全球汽车产业技术变革方向,结合宁波汽车制造业环境和长三角区域一体化发展,对照高等工程教育"新工科"建设和专业认证新风向,指出了宁波大学车辆工程专业的发展机遇,详细介绍了专业建设现状及存在的问题,并提出了车辆工程新型人才... 详细信息

针对全球汽车产业技术变革方向,结合宁波汽车制造业环境和长三角区域一体化发展,对照高等工程教育"新工科"建设和专业认证新风向,指出了宁波大学车辆工程专业的发展机遇,详细介绍了专业建设现状及存在的问题,并提出了车辆工程新型人才培养机制相关思路与举措。

关键词：新工科工程教育专业认证车辆工程人才培养机制

3D打印技术融入车辆工程专业本科教育新探索

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教育教学论坛 2020年第31期 248-250页

作者：金育安陈剑斌杜建科宁波大学机械工程与力学学院浙江宁波315211

3D打印是目前制造领域发展迅速的一项新兴技术,如何将3D打印技术与现代工科高校应用型人才培养进行有机融合,成为高等教学研究的热门课题。车辆工程作为典型的工科类专业具有应用性强、就业形势好的优点,相比其他机械类专业,其专业性强... 详细信息

3D打印是目前制造领域发展迅速的一项新兴技术,如何将3D打印技术与现代工科高校应用型人才培养进行有机融合,成为高等教学研究的热门课题。车辆工程作为典型的工科类专业具有应用性强、就业形势好的优点,相比其他机械类专业,其专业性强、实践能力要求高等特点又对其本科教育提出了特殊的要求。围绕车辆工程专业的人才培养目标,结合3D打印涉及的关键技术,从成型原理、成型装备以及过程规划三个方面,对车辆工程专业本科培养过程中的教学内容进行初步探索,期望能切实锻炼与提高学生独立解决工程问题、加强团队协作等方面的能力,为车辆工程专业本科教育中引入3D打印技术提供参考与借鉴。

关键词： 3D打印车辆工程本科教育翻转课堂

周期极化铌酸锂薄膜结构中的Rayleigh波传播

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周期极化铌酸锂薄膜结构中的Rayleigh波传播

高校“双带头人”教师党支部书记工作室建设——以宁波大学力学与工程科学系教师党支部党建为例

2018年全国声学大会

作者：吕晓芳杜建科杨光英朱志伟何利文金育安宁波大学机械工程与力学学院

0引言声表面波(Surface acoustic waves)是指沿弹性体自由表面的一种弹性波,依据振动方式,向弹性体内部的透入深度以及所适应的边界条件,将声表面波分为Rayleigh波和Love波。本文分析了具有薄膜覆盖层的一维弹性声子晶体结构中的Rayleig... 详细信息

0引言声表面波(Surface acoustic waves)是指沿弹性体自由表面的一种弹性波,依据振动方式,向弹性体内部的透入深度以及所适应的边界条件,将声表面波分为Rayleigh波和Love波。本文分析了具有薄膜覆盖层的一维弹性声子晶体结构中的Rayleigh波,其中声子晶体结构主要体现在薄膜覆盖层上,在半无限大的一维弹性

关键词：声子晶体结构铌酸锂薄膜 Rayleigh波传播带隙问题

来源： cnki会议评论

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教育教学论坛 2021年第13期 9-13页

作者：张明华黄斌陈剑斌金育安胡健英宁波大学机械工程与力学学院力学与工程科学系浙江宁波315211

党的基层组织是确保党的路线方针政策和决策部署贯彻落实的基础,作为高校基层党组织,党支部业务工作与党建工作相互融合、互相促进,是构建新时代高校基层党支部的一种新的工作模式,能够更积极发挥党组织的战斗堡垒作用和党员的先锋模范... 详细信息

党的基层组织是确保党的路线方针政策和决策部署贯彻落实的基础,作为高校基层党组织,党支部业务工作与党建工作相互融合、互相促进,是构建新时代高校基层党支部的一种新的工作模式,能够更积极发挥党组织的战斗堡垒作用和党员的先锋模范作用。从高校基层党组织的历史使命出发,阐述了高校基层党组织在高校中发挥的重要作用,探讨了高校“双带头人”教师党支部书记培育工程的重大责任,以宁波大学机械工程与力学学院力学与工程科学系“双带头人”教师党支部书记工作室建设为例,围绕力学一流专业建设和人才培养,总结概述了创建以后的工作方法和成效。

关键词： “双带头人” 党支部书记党建引领融合专业建设

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基于BIM梁桥自动化设计研究与程序研发

公路 2025年 293-299页

作者：宋怀东高小育丁硕中交第一公路勘察设计研究院有限公司长安大学公路学院中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司

以自动化设计为重点,以正向设计为导向,基于BIM对梁桥按构件类型进行模块化分解及参数化处理,创造性提出了圆端形实体墩实体模型的计算方法,完成了梁桥核心构件库的创建,进一步实现了连续梁及简支梁数据化调用及全参数化建模。完成构件... 详细信息

以自动化设计为重点,以正向设计为导向,基于BIM对梁桥按构件类型进行模块化分解及参数化处理,创造性提出了圆端形实体墩实体模型的计算方法,完成了梁桥核心构件库的创建,进一步实现了连续梁及简支梁数据化调用及全参数化建模。完成构件库建立的同时,通过对梁桥结构进行分解,利用API技术重点完成了UI界面设计、数据采集编码模块、标高和轴网模块、各构件模块的程序设计。本文中族构件具有通用性和共享性,程序自动读取工程项目数据,克服了数据孤岛化问题,完成了实体模型的参数化驱动、布局和自动化生成,解决了异型桥墩、连续箱梁建模算法等难点,解决了曲线线路上桥梁下部构件与线路夹角的偏转问题,及桥梁纵坡实现的算法难点,程序创建的模型基本达到了设计要求,提高了设计精度、质量及生产效率,对桥梁工程信息化发展具有积极作用。

关键词：建筑信息模型(BIM) 梁桥设计标准族构件二次开发

内蒙古阿鲁科尔沁旗胜利大队铅锌多金属矿地质特征及成矿时代

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矿产勘查 2025年

作者：李伟崔育菘张渝金张超刘世峰中国地质调查局沈阳地质调查中心辽宁省地质矿产调查院有限责任公司辽宁工程技术大学矿业学院

胜利大队铅锌多金属矿床位于林西—突泉铅锌银多金属成矿亚带上，为了研究该矿床的地质特征及成矿时代，对该矿床进行了矿产地质调查、岩相学观察及年代学研究表明：矿体赋存于晚古生代林西组地层与燕山期二长花岗岩接触带上，矿体呈脉... 详细信息

胜利大队铅锌多金属矿床位于林西—突泉铅锌银多金属成矿亚带上，为了研究该矿床的地质特征及成矿时代，对该矿床进行了矿产地质调查、岩相学观察及年代学研究表明：矿体赋存于晚古生代林西组地层与燕山期二长花岗岩接触带上，矿体呈脉状，北北东向断裂为主要的控矿构造，控制了矿化蚀变带的展布方向。围岩蚀变主要有硅化、绿帘石化、绿泥石化、高岭土化及黄铁矿化等。对矿床成因的初步分析，认为胜利大队铅锌多金属矿床的成因类型为热液充填型脉状矿床。利用激光剥蚀等离子体质谱（LA-ICPMS）方法对成矿岩体中锆石进行U-Pb测年，获得其侵位时代约为（131.1±1.4）Ma，代表了区域早白垩纪早期的成矿事件，为区域找矿勘查提供参考依据。

关键词：地质特征成矿时代二长花岗岩胜利大队铅锌多金属矿床

基于改进Informed-RRT^(*)的机械臂抓取运动规划

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工程科学学报 2025年第1期47卷 113-120页

作者：殷雄陈炎郭文豪杨子辰陈汉歆廖安姚道金华东交通大学电气与自动化工程学院南昌330013

为提高工业机械臂对目标物体抓取及对障碍物躲避的效率和成功率,提出一种基于改进抓取信息引导的快速随机树星(GI-RRT^(*))的机械臂路径规划算法.首先,预先设定最大迭代次数和自适应函数,缩短机械臂运动轨迹生成时间,增强采样导向性和质... 详细信息

为提高工业机械臂对目标物体抓取及对障碍物躲避的效率和成功率,提出一种基于改进抓取信息引导的快速随机树星(GI-RRT^(*))的机械臂路径规划算法.首先,预先设定最大迭代次数和自适应函数,缩短机械臂运动轨迹生成时间,增强采样导向性和质量;其次,基于椭圆形子集直接采样,对采样点位置进行约束,提高采样效率;最后,采用贪心算法删除机械臂运动轨迹的冗余点,并使用三次B样条曲线平滑约束机械臂运动轨迹,提高机械臂运动轨迹的柔顺性.利用生成残差卷积神经网络模型预测,输入深度相机采集的彩色图像和深度图像,输出视场中物体的适当映射抓取位姿.为验证机械臂的抓取效果,选择三指气动柔性夹爪,设计柔性抓取模块,并结合法奥(FR3)协作机械臂构建自主抓取系统,进行二维地图仿真和机械臂样机实验.结果表明,与传统的信息引导的快速随机树星算法相比,GI-RRT^(*)算法运动轨迹长度缩短10.11%,轨迹生成时间缩短62.68%.同时,算法具有较强的鲁棒性.机械臂能独立地避开障碍物、抓取目标物体,满足其自主抓取的需求.

关键词：柔性夹爪机械臂运动规划信息引导的快速随机树星算法神经网络