半轉機構

內容介紹

《半轉機構:構成·特性·套用》從一個獨特的視角探討仿生機械的問題。動物運動仿生是仿生機械中的一個重要研究方向，也是一個古老的、始終令人感興趣的探索領域。動物肢體運動的形式雖各有不同，但是本質上都是“不對稱擺動”；而人類常用的發動機是轉動形式的。用轉動的發動機去實現不對稱擺動是影響動物運動仿生機械發展的主要原因。要實現動物肢體運動的基本效果，必須從轉動形式的機構出發，摒棄“擺動”，保留“對稱”。也就是說，適應常用的轉動發動機的仿生運動機構應該是一種不對稱運動的轉動機構。《半轉機構:構成·特性·套用》提出的半轉機構就是這樣一種不對稱轉動機構。
《半轉機構:構成·特性·套用》總結了迄今為止關於半轉機構的主要研究成果，系統地介紹了半轉機構的構成原理、實現途徑；對基於半轉機構的半轉葉輪、步行機構的基本運動與受力進行了分析研究；介紹了半轉機構在仿生機械上的一些套用以及它的“逆向”套用。
《半轉機構:構成·特性·套用》可供對仿生機械有興趣的讀者閱讀。

作者介紹

邱支振，1946年3月7日出生，江蘇省揚州市人，1970年畢業於武漢水運工程學院船舶機械系，1979年馬鞍山鋼鐵學院力學研究生班畢業。安徽工業大學教授，長期從事力學教學，安徽省高等學校教學名師。研究領域：機械振動、仿生機械。

作品目錄

前言1引論：機械工程的未來與仿生1.1仿生推動了機械工程的發展1.2仿生意識的障礙1.3自然永遠是人類的導師1.4新的仿生研究熱潮正在形成1.5機械工程中幾個值得注意的仿生研究方向2動物運動仿生的反思與出路2.1反思：動物運動仿生研究的成果與不足2.2出路：對動物運動仿生未來發展的思考2.3適應常用發動機的仿生運動機構研究3半轉機構的構成3.1產生不對稱轉動的原理機構3.2半轉機構的實現 3.2.1基於鏈輪／同步帶輪傳動的半轉機構 3.2.2基於行星齒輪傳動的半轉機構4半轉機構的基本運動分析4.1幾何分析方法 4.1.1半轉葉片的速度瞬心 4.1.2半轉葉片上的不動點 4.1.3半轉葉片上各點的速度4.2解析分析方法 4.2.1葉片上各點的坐標 4.2.2葉片上各點的速度5半轉葉輪的基本受力分析5.1在流體中主動轉動的半轉葉輪受力分析 5.1.1葉片的受力 5.1.2葉輪的受力 5.1.3轉臂內的動輪力矩5.2在運動流體中不轉動的半轉葉輪5.3在運動流體中被動轉動的半轉葉輪 5.3.1流體相對葉片的法向速度 5.3.2葉片上流體壓力的分布特點 5.3.3被動轉動半轉葉輪的轉動穩定性及最大轉速 5.3.4被動轉動半轉葉輪的阻力6半轉機構產生的韋斯—福效應6.1韋斯—福效應簡介6.2用半轉機構實現韋斯—福效應6.3半轉機構產生韋斯—福效應的理論分析 6.3.1基本假設 6.3.2產生韋斯—福效應時半轉機構與韋斯—福機構的異同 6.3.3急張階段的推力 6.3.4相拍階段的推力 6.3.5半轉機構的韋斯—福效應7仿韋斯—福效應船舶推進器7.1仿韋斯—福效應船舶推進器的基本構成7.2半轉葉輪仿生船舶推進器的理論研究 7.2.1推力 7.2.2阻力矩 7.2.3轉臂力矩 7.2.4功率與效率 7.2.5算例7.3半轉葉輪仿生推進器的推力實驗研究 7.3.1實驗裝置簡介 7.3.2韋斯—福效應的驗證 7.3.3量綱分析與單葉片推力公式擬合 7.3.4半轉葉輪仿生推進器阻力係數的確定7.4半轉葉輪仿生推進器與螺旋槳的比較8半轉步行機構8.1研究半轉步行機構的意義8.2半轉步行機構的構成 8.2.1一級半轉步行機構 8.2.2二級半轉步行機構 8.2.3二級半轉步行機構的基本位置描述8.3半轉步行機構的基本運動分析 8.3.1足點坐標與主軸運動 8.3.2行走時主軸的起伏度分析 8.3.3運動構件的速度瞬心8.4半轉步行機構的基本動力分析 8.4.1半轉步行機構構件基本受力分析 8.4.2半轉步行機構行走時與地面的衝擊9半轉葉輪立軸風力機9.1半轉機構的“逆向”套用9.2半轉葉輪立軸風力機的構成原理 9.2.1兩種主要的風力機形式 9.2.2兩種經典立軸風力機 9.2.3半轉葉輪立軸風力機9.3半轉葉輪立軸風力機的模型 9.3.1轉臂設計要點 9.3.2對風裝置設計要點 9.3.3其他10半轉機構套用的展望10.1半轉機構在動物運動仿生上的套用 10.1.1韋斯—福效應的實用化 10.1.2類兩足仿生步行機構10.2半轉機構的“逆向”套用 10.2.1半轉葉輪立軸風力機 10.2.2半轉葉輪流水發電系統參考文獻後記