树蛙在不同坡度上的运动行为与运动力学

来源 :2014年全国固体力学学术大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:habi_jia
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  动物的运动是其捕食、防御、繁殖和通讯等生存行为的基础。许多动物如壁虎、树蛙、昆虫和蜘蛛等具有在垂直墙面或天花板表面自如运动与附着的能力。动物的附着主要通过脚爪与接触面的机械锁合或脚垫与接触面的粘附实现。脚垫与接触面的粘附有两种方式。壁虎、苍蝇等依靠刚毛脚垫与接触面附着,基于van der Waals力附着机制,为干粘附;树蛙、蝾螈以及一些种类的昆虫依靠光滑脚垫基于毛细力机制吸附在接触面上,为湿粘附。湿粘附动物运动力学研究成果,可以进一步完善动物的粘-脱附机理,也可作为适应于湿滑表面的仿生爬壁机器人的设计依据。本文研究树蛙在不同坡度面上的运动行为与运动力学。采用自行研制的动物运动力学-行为测试系统同步采集记录不同坡度上向上爬行的树蛙各个脚掌间3维接触反力与运动行为。比较分析了树蛙在0°、15°、30°、45°、60°和75°共六个坡度面上的运动步态与接触反力的变化。结果表明,树蛙爬坡时主要采用对角步态。随着坡度增大,树蛙逐渐由通过步频改变爬行速度改变为通过步距改变速度。同时,树蛙在爬行中的驱动力和法向力随着身体重心的后移,逐渐由后腿承担。随着坡度的变化,侧向力变化不明显。树蛙采用大步距小速度和后蹲式运动应对爬行坡度的增大。
其他文献
近年来的气候异常导致地质灾害频发,高压输电线路的安全受到严重威胁。传统的巡线模式不能及时反馈信息而降低线路灾情的评估精度和重建进度,结合输电线路实时运行状态的承载能力评估是电网安全运行的技术保证。以500kV张恩输电塔线体系为工程背景,分别采用梁单元、悬链线索单元对输电塔、导线和绝缘子进行模拟,建立塔线耦合体系的空间有限元模型。在此基础上,以地质灾害引起的地表位移及风荷载为影响因子,分析塔腿沉降与
基于作者等人早期建立的求解非线性边值问题的小波封闭算法,将考虑了精确曲率位移关系和中面附加力效应的描述支座不可移简支梁大挠度振动的非线性偏微分方程离散成为了一系列常微分方程组,继而采用经典的四阶龙格库塔法在时间上进行积分获得了简支梁非线性振动问题的解。
会议
为了使结构轻量化并提高结构的安全性,高强、高韧性材料广泛应用于汽车零部件、输油管线和航空结构,而这些零部件或结构在不同应力状态下加工或服役时,材料韧性断裂成为一个关键问题。理论和实验研究证明剪应力和正应力共同影响材料韧性断裂过程中空洞的聚合,本文基于剪应力控制韧性断裂准则(SCC),考虑正应力对空洞聚合的影响,提出正应力修正的剪应力控制韧性断裂准则(M-SCC)。
许多科学和工程中的问题可归结为哈密顿系统,因此相应高性能算法的研究具有重要意义。由我国数学家冯康提出的辛算法,由于能保持哈密顿系统的内在特征,以及优良的长期追踪能力,因而在国内外引起了普遍的关注,并在近三十年来得到了迅速的发展。早期的辛算法主要基于微分对偶方程来构造,然而在构造高阶辛算法时此类方法面临较大困难,因而人们将目光转向哈密顿变分原理。然而,哈密顿变分原理对应于微分方程的边值问题,因此在构
研究了外流激励下曲管系统三维非线性振动以及松动支撑下的碰撞。针对曲管的弯曲振动,考虑管道轴向的可伸缩性、冯·卡曼非线性以及开尔文·伏尔特型材料阻尼,建立了固支曲管在横向外流和松动支撑作用下的面内和面外振动方程。采用伽辽金法对管模型进行了空间离散,并讨论了模态阶数的收敛性。针对单模态线性模型,研究了曲管流弹性失稳的临界流速,证实等效均匀横流流速处理方法对此结构不适用。采用准稳态流体力模型和极限速度摩
会议
纳米尺度下的压电材料有独特的的热、电和机械特性,因此,压电材料的纳米器件有着广泛的应用潜力[1]。本文中,作者将基于非局部理论和Kirchhoff 板理论,探讨在热-电-机械荷载的共同作用下,压电纳米板的自由振动特性。通过Hamilton 原理,可以推导出求解压电纳米板自由振动的控制方程和边界条件。文中详细讨论了非局部系数、轴向力、外部电压和温度变化对压电纳米板的振动特性的影响。
形状记忆聚合物(Shape Memory Polymer,SMP)作为新型智能高分子材料的代表,正以其独特的热力学行为以及高回复率,低密度,低成本,驱动方式多样等优点受到广泛的关注与研究,在航空,航天,医疗等领域具有较大的应用前景。准确分析、表征形状记忆聚合物在不同载荷条件下的热力学行为,正逐渐成为该领域研究的热点问题。鉴于形状记忆聚合物的应用背景,精确描述形状记忆聚合物在循环载荷条件下的力学行为
The functionally graded materials(FGM)are heterogeneous composite materials in which the mechanical properties vary continuously from one interface to the other.This is achieved by gradually change th
会议
自组装螺旋结构是生物和工程的基本构建模块,螺旋的最终形态选择与多种因素有关,如表面应力、内部残余应力等.结合F(o)ppl-von Kármán弹性理论方程组和变分法原理,提出并建立了一个全面、三维的螺旋弹性结构理论模型,实现通过改变几何和力学的可调参数可预测螺旋的最终形态.在实验上设计和制备多种三层式叠层复合材料,通过对上层和底层施加主应力,改变主应力与主几何轴夹角,以及改变几何尺寸 (长度、宽
会议
本文基于与格气相联系的一维Ising模型,用量子统计力学方法在能量最小统一空间中重构Hamilton量泛函,引入晶体结构的周期性边界条件和最邻近原子作用原理,建立起适用于与格气相联系的Ising模型系统配分函数,由此得到系统完备的Helmholtz自由能和Gibbs自由能;为了分析多尺度模拟的算法,通过参考系变换建立了具有与一维Ising模型K 空间不动点相似的格气模型刚度矩阵0 K 空间,并因此