摘要：软骨表面纤维化是骨关节炎的早期迹象,软骨表面损伤与载荷密切相关。本文目的是研究软骨表面粗糙度与载荷之间的关系,通过对新鲜的猪关节软骨施加冲击、压缩、疲劳载荷,每次间隔10 min测量软骨表面粗糙度数值,获得粗糙度在加载前后的变化规律。实验发现,载荷使软骨表面粗糙度增大,增大的数值与载荷大小相关,粗糙度恢复到初始情况的时间与载荷类型和载荷大小相关,冲击载荷对软骨表面粗糙度影响最大,其次是重度疲劳载荷、压缩载荷和轻度疲劳载荷。本文为揭示早期骨关节炎的发病机制和防治关节软骨疾病提供了参考数据。

摘要：该研究旨在探讨以植穴控制体作为调控水分运移的基本单元,以提高盐渍土造林成效及土地使用价值。结合土柱微宇宙试验控制技术,选取植穴控制体(PHCB)的结构因子(木本植物、植穴袋材料、覆膜材料配比、填充材料配比及填料厚度)和环境因子(地下水矿化度、土壤质地、补水量)为影响因素,设计U12(12×43×34)的混合均匀试验。经回归分析筛选出PHCB最佳结构设计参数,建立植穴控制体结构因子和环境因子与含水率间关系的预测方程。分析结果显示:当每次补水量达到5.06mm,土壤质地为轻黏土的环境条件下,木本植物选择紫叶李、植穴袋材料为麻布、PVA(polyvinyl alcohol)/VAE(vinyl acetate-ethylene copolymer emulsion)/蒙脱石的体积比按100︰20︰10配制成覆膜材料,秸秆、枯枝落叶和木屑以质量比1︰1︰2混合制成填料,可使植穴袋内的土壤含水率提高48.83%。而环境因子的地下水矿化度及结构因子填料厚度对植穴内水分运移的影响均不显著。PHCB可以有效调控盐渍土水分运移过程,是一种盐渍土生态修复方法。

摘要：为研究土体静止侧压力系数K_(0),基于土的压缩变形特性,设计制作了一种能够测算K_(0)的圆筒模型试验装置,对天津地区浅层砂土进行了一维加卸载压缩试验。采用三维土压力盒测试了各方向土压力,得到了深度分别为20、70、120 cm处土体的三维应力状态。基于比值形式的K_(0)计算公式,揭示了K_(0)在不同深度处的变化规律,进行了同一深度水平方向x和y上K_(0)大小的对比分析。结果表明:经过加载、卸载和稳定3个阶段,不同深度的正应力σ_(x)、σ_(y)和σ_(z)均随测试时间先增大再减小后平稳,其中竖向应力值沿深度增加明显减小;不同深度的K_(0)变化趋势基本一致,加载前期K_(0)突变是合理的,且120 cm处的稳定值满足设计规范要求;加卸载条件下K_(0)值随深度增加而增大,同一深度处K_(0x)和K_(0y)稳定值的差值在0.04~0.07之间,这与轴对称受力条件和土的各向异性相吻合;通过传统经验方法得到的K_(0)值为0.416,处于试验测算得到的K_(0)稳定值范围内;该试验装置结构具有稳定性和系统性,操作简单方便,测试结果准确可靠,研究结果可为各种土的K_(0)研究提供参考。

摘要：通过分析现有锂电池注液工艺,阐述了恒真空度对锂电池注液系统的重要性,进而设计了恒真空度锂电池注液控制系统。对控制系统进行数学建模,提出了一种将模糊控制算法与连续PID控制相结合的自适应模糊PID控制方法。通过MATLAB对此模糊PID控制器进行了设计,并运用simulink进行仿真研究。结果表明,与常规控制系统相比,该控制系统具有更好的静态特性、动态特性、抗干扰能力、良好的稳定性和较强的鲁棒性。为后续基于PLC的模糊PID的恒真空度锂电池注液控制系统的工程实践提供了可靠的理论指导和依据,极大提高了该工程的自动化控制水平。

摘要：为了适应越来越复杂的非结构化环境,设计了一种基于球铰链连接和柔性支撑杆结合的线驱动连续型机械臂,并基于常曲率模型的假设建立连续型机器人的运动学模型,研究连续型机器人驱动映射关系,利用MATLAB进行运动学和驱动映射的仿真,仿真结果表明连续型机器人的空间优越性。搭建三关节连续型机器人样机平台,基于连续型机器人的特点设计末端关节跟随手柄操作模式,并在样机平台上实验验证,实验结果表明了运动学模型和驱动映射关系的合理性和正确性以及操控方式的可行性。

摘要：针对电容式微超声换能器(CMUT)建立了非线性等效电路模型.以声源表面运动方程为理论基础,将CMUT的声学、力学参数等效成电学元器件,分别建立CMUT单振膜与多振膜阵元的等效电路模型,分析多振膜阵元中振膜间的声场干扰,计算了振膜的辐射阻抗;并且在模型中构造了辐射阻抗等效RLC电路.利用SPICE软件对CMUT的等效电路模型进行仿真分析,得出了CMUT振膜的振动位移幅值频域响应;通过多普勒测振系统测量多膜CMUT阵元中不同位置振膜的频率响应,验证了所建立模型的正确性.利用该非线性等效电路模型,对2×2、3×3与4×4这3种方形排布的CMUT阵元进行优化设计,得到了3种规模阵元振膜的最佳间距分别为230,?m、160,?m与130,?m.

摘要：医用水刀是一种利用高压水射流技术对人体组织进行选择性切割,能精确地保护血管、神经,实现微创的外科手术设备,医用水刀已经被广泛应用于创伤外科手术、耳鼻喉科手术、颌面外科手术等外科手术中。对一种新型医用水刀进行了结构设计,其中包括传动系统的设计,医用泵的设计,架体和固定底板的设计,另外,为了能对手术过程中医用泵进行更换,还设计了医用泵的脱合系统;研制的医用水刀样机,具有体积小,重量轻,快速更换,无菌化等优点。

摘要：为提高盐渍土退化系统的绿化生态重建成效,须实施以穴尺度为单元的精准控制技术。运用L9(34)正交试验设计方法,构建以耐盐树种、袋质材料、填料种类和沸石用量为自变量的植穴结构控制(PHCC)单元,测定各因素不同水平组合下土壤全盐量,获取各自变量对因变量的影响程度及最佳组合。结果表明:除耐盐树种外,其他因素对植穴内土壤全盐量降低效果均极显著,各因素的影响主次顺序为:袋质材料>填料种类>沸石用量>耐盐树种;如树种选用绒毛白蜡、边缘材料为反渗透膜、衬底材料为草炭、沸石用量为200g这一最优因素水平组合,可使穴内全盐量比穴外减低88.49~90.23%,其可靠性为95%。

摘要：以FPGA芯片为核心的数字化生物电阻抗测量实验平台,主要完成直接数字频率合成(DDS)的电流源模块、V/I变换和数字解调模块的研究。采用DDS技术生成正弦信号发生器,由THS4021改进的Howland电路设计压控电流源,在不同负载条件下测量其输出电流幅值的频率响应,并在不同频率下测量电流源的输出阻抗,对恒流源性能的稳定性和精度进行测定。解调方法采用数字化解调,测试不同激励频率下的数字正交解调输出误差变化情况。最后采用盐水槽实验系统进行成像实验。结果表明,电流源可在6.1～390.6 kHz范围输出多频激励信号,在600 kHz前保持在190 kΩ的输出阻抗。当信号频率从200 kHz逐渐增加到1.6 MHz时,解调电路输出的I和Q路误差逐渐增加,对应的幅度误差从1.13%增加到7.19%,相位误差从1.03%增大到5.34%。采用相邻激励-相邻测量模式对环氧树脂棒进行盐水槽成像实验,成像结果表明系统能够对单个目标物体实现较准确的定位,验证了本研究平台的可行性。

摘要：目的利用分子动力学模拟方法研究糖类衍生物与钠-葡萄糖协同转运蛋白2(SGLT2)相互作用过程,探索SGLT2抑制剂的微观作用机制和构效关系。方法同源模建SGLT2的结构,利用GROMACS程序包进行SGLT2、SGLT2和葡萄糖复合物、SGLT2与糖类衍生物的复合物等8个结构的模拟计算,通过轨迹分析配体与SGLT2之间及分解结构的相互作用能,考察关键残基和配体的均方根涨落(RMSF)。结果分子动力学模拟得到的配体与受体的相互作用能比对接得分有更高的实验结果相关性和筛选能力。SGLT2参与相互作用的关键残基为H80、K154、D158、Y290,较重要的残基可能为N75和F453,辅助性残基可能为W291、Q295和S393。配体之间具有比较一致的构象,片段A和C对受体结合具有更重要的作用。A片段构象固定,C片段的体积、刚性和极性增加可以增加结合强度。结论分子动力学模拟结果能够较好地表现配体与SGLT2之间的相互作用,对于设计SGLT2抑制剂类新药具有较明确的指导作用。