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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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振动能量采集型磁流变阻尼器发电性能研究

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工程设计学报 2024年第2期31卷 201-209页

作者：席兴盛胡国良朱文才喻理梵李刚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

为了解决磁流变阻尼器对外部电源的过度依赖以及避免其断电失效的风险,设计了一种结构简单、可实现振动能量采集的磁流变阻尼器。该阻尼器由基于磁流变效应的减振装置和基于电磁感应原理的发电装置组成。首先,基于磁路欧姆定理建立了电... 详细信息

为了解决磁流变阻尼器对外部电源的过度依赖以及避免其断电失效的风险,设计了一种结构简单、可实现振动能量采集的磁流变阻尼器。该阻尼器由基于磁流变效应的减振装置和基于电磁感应原理的发电装置组成。首先,基于磁路欧姆定理建立了电磁感应发电装置的振动能量采集数学模型;其次,应用MATLAB软件进行发电装置发电性能分析,研究了装置发电性能与结构设计变量之间的关系;接着,采用COMSOl软件对2种不同永磁体组结构的发电装置进行了电磁仿真分析与对比,重点分析了发电装置永磁体组高度对发电性能的影响;最后,仿真分析了不同振动频率和幅值对装置发电性能的影响。结果表明:在一定范围内,感应线圈绕线槽高度值与发电性能指标值基本呈线性关系,永磁体组高度、导磁垫片高度与绕线筒径向厚度均存在最优值。无论在何种频率或幅值振动激励下,永磁体组高度为30 mm的发电装置单线圈感应电压的峰值比永磁体组高度为20 mm的大42.5%左右,输出功率峰值大22.3%左右。研究结果可为提高振动能量采集型磁流变阻尼器发电性能提供参考。

关键词：磁流变阻尼器能量采集电磁感应发电性能

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国漫女性角色服饰造型中的国潮元素应用分析

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西部皮革 2024年第9期46卷 111-113页

作者：周月胡国梁湖南师范大学工程与设计学院

国漫在人物造型设计中加入了许多传统文化中的国潮元素，体现了对传统文化的传承与创新。现代国漫在故事背景、角色设定、服装造型等方面融合了现代元素，使国漫更加贴近现代市场和观众需求。文章主要探讨了国漫女性角色服饰造型中的国... 详细信息

国漫在人物造型设计中加入了许多传统文化中的国潮元素，体现了对传统文化的传承与创新。现代国漫在故事背景、角色设定、服装造型等方面融合了现代元素，使国漫更加贴近现代市场和观众需求。文章主要探讨了国漫女性角色服饰造型中的国潮元素应用，包括国潮风格、文创设计、国漫角色的人物造型设计等方面。研究认为，国潮元素可以为现代国漫的发展注入最新鲜的血液与活力，并通过创新性转化，彰显中华民族服饰之独特魅力。

关键词：国漫传统文化国潮元素服饰造型

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Earth pressure balance control for EPB shield

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Science China(Technological Sciences) 2009年第10期52卷 2840-2848页

作者： YANG huaYong SHI hu GONG GuoFang hu guoliang State Key Laboratory of Fluid Power Transmission and Control Zhejiang UniversityHangzhou 310027China College of Mechatronics East China Jiaotong UniversityNanchang 330013China

This paper mainly deals with the critical technology of earth pressure balance (EPB) control in shield tunneling. On the assumption that the conditioned soil in the working chamber of the shield is plasticized, a theoretical principle for EPB control is proposed. Dynamic equilibrium of intake volume and discharge volume generated by thrust and discharge is modeled theoretically to simulate the earth pressure variation during excavating. The thrust system and the screw conveyor system for earth pressure control are developed based on the electro-hydraulic technique. The control models of the thrust speed regulation of the cylinders and the rotating speed adjustment of the screw conveyor are also presented. Simulation for earth pressure control is conducted with software AMESim and MATLAB/Simulink to verify the models. Experiments are carried out with intake control in clay soil and discharge control in sandy gravel section, respectively. The experimental results show that the earth pressure variations in the working chamber can be kept at the expected value with a practically acceptable precision by means of real-time tuning the thrust speed or the revolving speed of discharge system.

关键词： earth pressure balance (EPB) shield thrust system screw conveyor hydraulic system

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基于BP和HBP流变模型的磁流变阻尼器数值模拟与性能分析

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工程设计学报 2024年第3期31卷 402-408页

作者：舒慧杰胡国良朱文才喻理梵李品烨华东交通大学机电与车辆工程学院江西南昌330013

针对传统本构模型表达磁流变液的流变特性精度不高的问题,采用MCR302流变仪对磁流变液的流变特性进行测试,获得了不同磁场下剪切应力与剪切速率之间的关系。利用遗传算法对Bingham-Papanastasiou(BP)模型和Herschel-Bulkley-Papanastasi... 详细信息

针对传统本构模型表达磁流变液的流变特性精度不高的问题,采用MCR302流变仪对磁流变液的流变特性进行测试,获得了不同磁场下剪切应力与剪切速率之间的关系。利用遗传算法对Bingham-Papanastasiou(BP)模型和Herschel-Bulkley-Papanastasiou(HBP)模型进行参数辨识。利用辨识结果建立了仿真模型,对磁流变阻尼器的动态特性进行数值模拟。设计并加工了磁流变阻尼器,搭建了阻尼力测试平台进行阻尼力测试实验,并将实验结果与仿真结果进行对比。结果表明:HBP模型对磁流变液流变特性的辨识结果与实验结果吻合较好;2个模型对阻尼器动态特性的预测结果相差较大,仅对流速的预测一致性较好;基于HBP模型的阻尼力预测值与实验值较吻合。所提出的HBP模型表达磁流变液流变特性的精度较高,具有良好的实用价值。研究结果可以为振动控制领域磁流变阻尼器力学模型的选择提供参考。

关键词：流变特性磁流变液数值模拟参数辨识

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Effect of Electropulsing on Recrystallization and Mechanical Properties of Silicon Steel Strips

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Journal of Materials Science & Technology 2011年第11期27卷 1034-1038页

作者： guoliang hu Yaohua Zhu Guoyi Tang Chanhung Shek Iianan Liu Materials Department and Advanced Materials Institute Tsinghua University Shenzhen 518055 China Department of Industrial and Systems Engineering Hong Kong Polytechnic University Kowloon Hong Kong China Department of Physics and Materials Science City University of Hong Kong 83 Tat Chee Avenue Kowloon Tong Honk Kong China

Electropulsing-induced recrystallization and its effect on mechanical properties of oriented silicon steel strips （Fe-3.0%Si） were studied by optical microscopy, scanning electron microscopy and electron back-scatter diffraction. The results indicated that electropulsing accelerated recrystallization, and decreased the temperature of recrystallization. Electropulsing favors refinement of the grain structure of the alloy. Effects of electropulsing on strength and elongation of the alloy were discussed from the point view of dislocation dynamics, microstructural changes, and electropulsing kinetics.

关键词： Recrystallization Electropulsing Oriented silicon steel strip

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Motion Control of Capsule-like Underwater Robot Utilizing the Swing Properties of Ionic Polymer Metal Composite Actuators

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Journal of Bionic Engineering 2020年第2期17卷 281-289页

作者： Hongkai Li Min Fan Yinghao Yue guoliang hu Qingsong He Min Yu Key Laboratory of Bionic Functional Materials of Jiangsu Province Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 210016China College of Mechanical and Electrical Engineering Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 210016China Science and Technology on Electro-optic Control Laboratory Luoyang 471000China

Ionic Polymer Metal Composite(IPMC)is a novel electrically actuated intelligent material with the advantages of big bending displacement,low driving voltage,flexible and so *** has been recognized as one of the most attractive actuators with prospective applications for underwater robots and bionic *** this work,a capsule-like robot was introduced with the pectoral and caudal fins made of *** analyzing the properties of displacement response to square waves with different frequencies and low level voltages,it was found that performance of IPMC are frequency ***,when the absolute value of low level voltage decreases,IPMC could swing on one side with the decrease in amplitudes,whereas the amplitude at high level voltage fluctuates within small ranges at low *** tip can approximately maintain when the frequency of driving signal around 30 *** properties were employed to control the locomotion of robot combining the motions of pectoral and caudal ***,the locomotions of swimming forward,turning and positioning were realized.

关键词： underwater robot open-loop control IPMC swing property displacement response

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内外液流通道筒式磁流变制动器制动性能分析

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重庆交通大学学报（自然科学版） 2024年第1期43卷 107-115页

作者：胡国良应仕诚席兴盛舒慧杰喻理梵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

针对传统磁流变制动器磁场利用率不高的问题,提出了一种具有内外液通道的筒式磁流变制动器;通过在缸筒和旋转套筒中增设非磁性器件,使得磁力线蜿蜒通过内外轴向液流通道的6段有效阻尼间隙,从而使该制动器在外形尺寸不变的前提下能产生... 详细信息

针对传统磁流变制动器磁场利用率不高的问题,提出了一种具有内外液通道的筒式磁流变制动器;通过在缸筒和旋转套筒中增设非磁性器件,使得磁力线蜿蜒通过内外轴向液流通道的6段有效阻尼间隙,从而使该制动器在外形尺寸不变的前提下能产生较好的转矩性能;阐述了内外液流通道筒式磁流变制动器的结构和工作原理,并对有效阻尼间隙在磁场作用下的磁路进行分析;同时推导建立了制动转矩和温度场数学模型;基于COMSOL软件对磁流变制动器电磁场和温度场进行了仿真分析。由电磁场仿真可知,在外加电流为2.0 A、转速400 r/min时,制动转矩可达101.96 N·m,转矩动态可调范围由1.00增加至29.69;由温度场仿真可知,在多次紧急制动下最高温度为42.88℃,符合磁流变液正常工作范围。

关键词：车辆工程磁流变制动器内外液流通道转矩特性温度场

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A Study on the Transfer of China’s Manufacturing under the Adjustment of Global Industrial Layout-An Analysis Based on the Multi-Regional Input-Output Model of China and the United States

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China Finance and Economic Review 2020年第3期9卷 26-49页

作者： guoliang hu Jiyuan Wang Zhong An Joint Investment Group Co. Ltd. Institute of Territorial Development&Regional Economy Chinese Academy of Macroeconomic Research

Based on the multi-regional input-output model and WIOD data in 2014,this paper quantitatively estimates the impact of manufacturing transfer on China’s GDP and industrial structure from three technological categories of manufacturing,two stages and three *** paper finds that:(1)China’s exports to the United States are mainly high-tech products,and high-tech manufacturing is greatly constrained by the United States,which requires close attention.(2)Manufacturing transfer has an impact through three channels,*** effect,correlation effect and spillover *** effect is the main channel of infl uence in the short term,but in the long term,spillover effect is the main factor causing inter-sector differences.(3)In the short run,the transfer of low-tech manufacturing has the greatest impact on China’s GDP,while in the long run,the transfer of medium-and high-tech manufacturing will exert much stronger impact than that of low-tech manufacturing,and low-tech manufacturing is less helpful for the upgrading of China’s industrial *** order to mitigate the impact of industrial transfer,this paper suggests that differentiated policies be adopted for different technological categories of manufacturing,with special focus on strengthening the dominance and irreplaceability of medium-and high-tech manufacturing in the industrial chain in China.

关键词： industrial transfer manufacturing transfer GDP industrial structure

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基于无证书代理重加密的区块链电子病历数据共享方案

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西安邮电大学学报 2024年第4期29卷 84-92页

作者：郭瑞王俊茗杨鑫胡国梁西安邮电大学网络空间安全学院陕西西安710121 无线网络安全技术国家工程研究中心陕西西安710121

提出一种基于无证书代理重加密的区块链电子病历数据共享方案。利用无证书代理重加密实现数据的隐私保护与安全访问控制,克服基于身份的公钥密码体制中存在的密钥托管问题,降低密钥管理成本。利用星际文件系统(InterPlanetary File Syst... 详细信息

提出一种基于无证书代理重加密的区块链电子病历数据共享方案。利用无证书代理重加密实现数据的隐私保护与安全访问控制,克服基于身份的公钥密码体制中存在的密钥托管问题,降低密钥管理成本。利用星际文件系统(InterPlanetary File System,IPFS)存储加密后的电子病历数据密文,避免传统服务器单点失效和存储容量受限的问题。将智能合约作为可信第三方,实现分布式密钥生成与多用户访问权限授权,确保数据的安全共享,改善传统云服务器的半可信问题。安全性分析结果表明,所提方案在随机谕言机模型中具有选择明文攻击下的不可区分性。仿真结果表明,与传统电子病历共享方案相比,该方案具有更高的计算效率,且拥有更低的Gas消耗。

关键词：智能合约数据共享代理重加密电子病历无证书体制

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