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Investigation of mechanical and electrical characteristics of selfsensing pneumatic torsional actuators

Science China(Technological Sciences) 2024年第1期67卷 130-142页

作者： xiao Wei HU DeAn HU GuoLiang xiao yihua Key Laboratory of Conveyance and Equipment Ministry of EducationEast China Jiaotong UniversityNanchang 330013China Key Laboratory of Advanced Design and Simulation Techniques for Special Equipment Ministry of EducationHunan UniversityChangsha 410082China

Soft pneumatic actuators are one of the most promising actuation for soft robots,and great achievements have been *** it remains challenging to endow sensing capabilities to pneumatic actuators,especially for the sensing ability originating directly from the actuator ***,a self-sensing pneumatic torsional actuator(SPTA)is designed based on the electromagnetic induction effect and magnetically responsive *** SPTA can generate feedback voltage and current with the deformation,in which the sensing function comes from its inherent *** investigate the mechanical and electrical characteristics,an experimental platform and a finite element model are established,*** find that the torsion angle and output torque increase in nonlinear with the actuating *** maximum torsion angle is 66.35°,which is 84.34%of that for the actuator fabricated by pure *** maximum output torque(24.9 N mm)improves by 23.19%compared with the actuator made by pure *** regards the electrical characteristics,the maximum feedback voltage and current are 2.90μV and 29.50 nA when the SPTA is actuated by a pressure of−40 *** also demonstrate that the relationship between the torsion angle and the magnetic flux change is approximately ***,the number of turns of wires,magnetic powders contents,and magnetic direction on the feedback voltage and current are *** show that the feedback voltage and current can be enhanced by increasing the number of turns and magnetic powders *** envision that the SPTA would be promising for soft robots to realize their accuracy control and intelligentization.

关键词： pneumatic torsional actuators self-sensing feedback voltage finite element modeling soft robots

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On the Simulation of Fragmentation During the Process of Ceramic Tile Impacted by Blunt Projectile with SPH Method in LS-DYNA

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Computer Modeling in Engineering & Sciences 2020年第3期122卷 923-954页

作者： yihua xiao Hecheng Wu Xuecheng Ping School of Mechatronics and Vehicle Engineering East China Jiaotong UniversityNanchangChina. College of Mechanical Engineering Tianjin University of Science and TechnologyTianjinChina.

Ceramics are extensively used in protective structures which are often subjected to projectile *** an impact process of a ceramic target by a projectile,fragmentation occurs in both the target and the *** is challenging to simulate such events and predict residual mass and velocity of the *** this work,we attempt to use smoothed particle hydrodynamics(SPH)in LS-DYNA to reproduce fragmentation of the target and the projectile and predict residual mass and velocity of the projectile during a projectile impact of a ceramic *** models for an alumina ceramic tile impacted by a blunt tungsten heavy alloy projectile are *** simulation results of residual mass and velocity of the projectile as well as ejecta and bulge movements of the ceramic tile are obtained and compared with experimental data and simulation results of other numerical *** is found that SPH simulation can properly reproduce the impact fragmentation of the target and the projectile,and shows advantages over existing numerical approaches in the prediction accuracy of residual mass and ***,effects of some numerical aspects of SPH,including particle spacing,contact treatment and parameters in artificial viscosity and smoothing length,on simulation results are identified.A simple approach using identical smoothing length and balanced artificial viscosity is proposed to reduce particle spacing *** observed parametric effects and the proposed approach will provide guidance to set appropriate parameters values for SPH simulation of impact fragmentation.

关键词： Fragmentation ceramics simulation SPH.

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Growth and photosynthesis responses of Phaeodactylum tricornutum to dissolved organic matter from salt marsh plant and sediment

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Journal of Environmental Sciences 2010年第8期22卷 1239-1245页

作者： yihua xiao Qinghui Huang Ling Chen Penghui Li Key Laboratory of Yangtze River Water Environment Ministry of Education College of Environmental Science and Engineering Tongji University Shanghai 200092 China State Key Laboratory of Pollution Control and Resources Reuse College of Environmental Science and Engineering Tongji University Shanghai 200092 China

The effects of allochthonous dissolved organic matter （DOM） on the growth and photosynthesis of Phaeodactylum tricornutum were investigated. P. tricornutum incubated in f/2 medium was exposed to DOM additives, which were extracted from the plant and sediment samples of a salt marsh in North Branch of the Yangtze estuary, China. During 12 days incubation, the chlorophyll fluorescence parameters of P. tricornutum were measured by a Phyto-PAM phytoplankton analyzer. Spectral properties of DOM in algae filtrates were also observed. The concentrations of chlorophyll a, active chlorophyll a, and the maximum quantum yield of photosystem II significantly decreased after four days of incubation, suggesting that the growth and photosynthetic efficiency of P. tricornutum were inhibited. After adding sediment-DOM extract, both a 250 /a 365 （the ratio of the absorption coefficients at 250 and 365 nm） and S values （spectral slope coefficients） of algae filtrates declined in the first two days, which demonstrated a loss of low molecular weight DOM. Parallel factor analysis of fluorescence spectra of DOM in algae filtrates revealed that DOM could be classified into two humic-like and two protein-like components. The fluorescence intensity of tyrosine-like component originating from algae increased significantly during incubation. This study supports the hypothesis that allochthonous DOM derived from salt marsh plant and sediment have a strong influence on the adjacent aquatic ecosystems.

关键词： phytoplankton chlorophyll a fluorescence parallel factor analysis

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圆柱销-凹槽挤压式吸能结构的吸能特性和数值仿真研究

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铁道科学与工程学报 2024年第8期21卷 3298-3309页

作者：李飞肖毅华华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室江西南昌330013 华东交通大学轨道交通基础设施性能检测与保障国家重点实验室江西南昌330013

防爬器是列车被动安全防护系统中的重要组成部分,在列车碰撞过程中吸收碰撞能量,减少对车体的损伤,保护乘员的安全。吸能结构是防爬器中的关键部分,不仅要能提供足够的缓冲力,而且要使缓冲力具有良好的平稳性,并具有较好的抗偏载能力。... 详细信息

防爬器是列车被动安全防护系统中的重要组成部分,在列车碰撞过程中吸收碰撞能量,减少对车体的损伤,保护乘员的安全。吸能结构是防爬器中的关键部分,不仅要能提供足够的缓冲力,而且要使缓冲力具有良好的平稳性,并具有较好的抗偏载能力。为探讨一种圆柱销-凹槽挤压式吸能结构的吸能特性,设计一组由相同直径的圆柱销和不同槽宽的凹槽组成的挤压式吸能结构,基于万能材料试验机对其开展准静态下的吸能特性测试,获得吸能结构的缓冲力变化曲线。实验结果表明:该吸能结构的缓冲力变化平稳,经过较短的挤压行程即能达到稳定状态;随着槽宽减小,挤压量增加,稳态缓冲力增大;但槽宽过小时,会造成凹槽侧壁从根部发生断裂,使得稳态缓冲力反而降低。同时,建立该挤压吸能结构的吸能特性有限元仿真模型,对其挤压吸能过程进行仿真。仿真结果与实验结果符合度良好,较好再现了缓冲力的变化规律以及槽宽对缓冲力的影响。基于仿真模型,研究凹槽壁厚、圆柱销偏移等因素对该吸能结构吸能特性的影响。结果表明:随着壁厚增加,稳态缓冲力增大,但稳态力的增加幅度逐渐减小;随着圆柱销偏移位移增加,稳态缓冲力逐渐减小,缓冲力曲线波动更剧烈。

关键词：列车碰撞吸能结构挤压试验缓冲力数值模拟

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The Mechanism of Phase Transition of Molecular Sieve VPI-5 into AlPO_4-8

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Chemical Research in Chinese Universities 1991年第3期7卷 174-175页

作者： Xu yihua, xiao Fengshou, Yao Shangqing, Liu Xinsheng and Pang Wengqin (Institute of Synthetic and Catalytic Chemistry, Jilin University, Changchun)

The aluminophosphate molecular sieve VPI-5 has received much attention as a new structure containing one-dimensional circular pores circumscribed by 18 tetrahedral atoms. The AlPO;-8 is another new type of structure which was found to contain 1 4-ring open pores. Recently, we have successfully synthesized the molecular sieves of VPI-5 and AlPO;-8, and found that the mixture of VPI-5 and AlPO;-8 was easily formed under similar conditions, and VPI-5 can be converted to AlPO;-8 by dehydration via heating. It is suggested that there exists relationship between the structures of VPI-5 and A1PO;-8. Therefore, the study on the transition and relationship between VPI-5 and A1PO;-8 is very important for designing and preparing new molecular sieves with new structures.

关键词： VPI-5 AlPO4-8 Topolygical framework Structure

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The Design of PBL Network Teaching System based on Multi-Agent

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International Journal of Technology Management 2013年第7期 55-60页

作者： Ke Yu xiao hong Li yihua Du Feng Wang Nian Ye Sichuan Luzhou Medical College of Clinical Medicine

With the utilization of computer technology and network technology in building network teaching system approaching perfection, PBL teaching model is gradually applied to network teaching. On the basis of PBL teaching theory, this paper proposes a network teaching system based on PBL via network teaching model, using C/S structure and Java language to develop the prototype model and adding multi-agent application level to C/S structure in system designing in order to meet the requirements of the utilization of PBL method in network teaching. This new system successfully implements the innovative application of a problem-based network teaching.

关键词： Multi-agent PBL Online Education System Design

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广州长岗山森林土壤线虫的群落结构特征

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林业科学 2014年第2期50卷 111-120页

作者：佟富春肖以华华南农业大学林学院广州510642 中国林业科学研究院热带林业研究所广州510520

为了解华南地区城市森林土壤线虫群落结构特征及季节变化,对广州市长岗山自然保护区的木荷林、桉树林、竹林和青皮林4种典型林分的土壤线虫进行调查。4个样地共获得土壤线虫31 570头,隶属于2纲8目39科93属,滑刃属、真滑刃属和伪垫刃属... 详细信息

为了解华南地区城市森林土壤线虫群落结构特征及季节变化,对广州市长岗山自然保护区的木荷林、桉树林、竹林和青皮林4种典型林分的土壤线虫进行调查。4个样地共获得土壤线虫31 570头,隶属于2纲8目39科93属,滑刃属、真滑刃属和伪垫刃属为优势属,常见属有14个,优势属和常见属的数量占总个体数的90.90%,其中,植食性线虫约占总数的35.27%,食微(食细菌类群+食真菌类群)线虫约占52.15%,而捕食/杂食类群约占12.58%,并且大部分食微线虫分布于凋落物层(66.99%)。总土壤线虫密度在10月份达到最高,土壤线虫密度与土壤含水量显著相关(r=0.631;P<0.01)。土壤线虫密度和菌食性功能群不同月份间差异显著(P<0.01);f/b(食真菌类群/食细菌类群)在不同月份间差异显著(P<0.01);食细菌类群+食真菌类群/植食类群值,即WI在不同月份间的差异亦显著(P<0.05);食真菌类群线虫和Wasilewska指数(WI)在不同土层深度间的差异显著(P<0.05),香农维纳指数(H')在不同的样地间差异显著(P<0.05)。

关键词：城市森林土壤线虫营养类群季节变化垂直分布

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基于ABAQUS的SPH粒子生成及其在高速冲击计算中应用

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振动与冲击 2016年第17期35卷 140-145,176页

作者：肖毅华董晃晃平学成华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013

提出一种新的基于ABAQUS的SPH粒子生成方法。采用Python语言编写脚本,通过ABAQUS运行脚本实现粒子划分。在脚本中,利用ABAQUS提供的内部函数,先导入几何模型,再进行几何区域均匀正交分割,最后将分割所得的各子区域转化成粒子。该方法适... 详细信息

提出一种新的基于ABAQUS的SPH粒子生成方法。采用Python语言编写脚本,通过ABAQUS运行脚本实现粒子划分。在脚本中,利用ABAQUS提供的内部函数,先导入几何模型,再进行几何区域均匀正交分割,最后将分割所得的各子区域转化成粒子。该方法适用于任意区域,生成的粒子以规则的矩形分布为主。通过对半圆环区域进行粒子划分,对比了基于该方法和传统方法生成的粒子的近似精度。以截卵形弹体为例,说明了通过该方法结合参数化几何建模易于实现参数化粒子模型的建立。应用生成的粒子进行了高速冲击问题的SPH模拟,验证了该方法在实际应用中的可行性。

关键词： SPH 粒子生成 ABAQUS 脚本高速冲击

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弹体形状对陶瓷/聚脲复合板抗侵彻性能影响的数值模拟

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应用力学学报 2021年第2期38卷 750-755页

作者：肖毅华吴和成华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013 江西交通职业技术学院南昌330013

采用FEM-SPH耦合方法,模拟了平头、圆头和卵形三种形状的弹体正侵彻和斜侵彻陶瓷/聚脲复合板的过程,分析了弹靶的变形和损伤,研究了弹体形状和入射角对复合板抗侵彻性能的影响。结果表明:弹体均发生头部镦粗现象,平头弹的镦粗最严重,圆... 详细信息

采用FEM-SPH耦合方法,模拟了平头、圆头和卵形三种形状的弹体正侵彻和斜侵彻陶瓷/聚脲复合板的过程,分析了弹靶的变形和损伤,研究了弹体形状和入射角对复合板抗侵彻性能的影响。结果表明:弹体均发生头部镦粗现象,平头弹的镦粗最严重,圆头弹次之,卵形弹最轻;平头弹对复合板内陶瓷层造成的损伤区域最大,圆头弹略小,卵形弹最小;复合板抵抗平头弹侵彻的能力最好,其次是圆头弹,最后是卵形弹;复合板抵抗三种形状弹体侵彻的能力均优于等面密度的纯陶瓷板,且随弹体入射角的增大其抗侵彻能力提高。

关键词：弹体形状变形损伤陶瓷/聚脲复合板抗侵彻性能

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陶瓷和仿珍珠母陶瓷/聚脲复合结构的冲击损伤对比

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高压物理学报 2020年第2期34卷 73-79页

作者：吴和成肖毅华华东交通大学机电与车辆工程学院江西南昌330013

建立了陶瓷梁受平头弹撞击的有限元模型,模拟了其冲击损伤演化过程,模拟结果与实验结果吻合较好,验证了模型的合理性。在此基础上,建立了仿珍珠母陶瓷/聚脲复合梁受相同弹体撞击的有限元模型,将其损伤演化过程与陶瓷梁进行了对比,并且... 详细信息

建立了陶瓷梁受平头弹撞击的有限元模型,模拟了其冲击损伤演化过程,模拟结果与实验结果吻合较好,验证了模型的合理性。在此基础上,建立了仿珍珠母陶瓷/聚脲复合梁受相同弹体撞击的有限元模型,将其损伤演化过程与陶瓷梁进行了对比,并且分析了弹体撞击速度对两者损伤过程的影响。结果表明:在高速撞击下,陶瓷梁的损伤呈锥状扩展,梁发生整体性破坏,而仿珍珠母复合梁的损伤沿纵向(冲击方向)呈圆柱状扩展,梁发生局部性破坏,能更好地保持结构完整性;随着弹体撞击速度的增加,陶瓷梁的损伤范围加大,损伤程度加剧,而仿珍珠母复合梁的损伤范围在撞击速度高于一定值后变化不大,仅损伤程度增加。

关键词：冲击陶瓷仿珍珠母聚脲损伤演化

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