摘要：目的分析牙科即刻种植中不同螺纹形态和螺纹深度种植体周围骨质应力分布情况,为种植体的设计和选择提供依据。方法利用Geomagic Studio、Solid Works和ANSYS Workbench建立下颌骨骨块、种植体及下颌磨牙简化模型,施加垂直载荷和斜向载荷,观察不同螺纹形态和螺纹深度的种植体及其周围骨组织应力分布情况。结果垂直载荷作用下,种植体、皮质骨、松质骨应力峰值变化范围分别为120.51~129.63 MPa、9.94~13.25 MPa、3.92~8.01 MPa,V形、矩形、支撑形、反支撑形种植体周围皮质骨在螺纹深度0.40~0.45 mm范围内应力变化平稳;斜向载荷作用下,种植体、皮质骨、松质骨应力峰值变化范围分别为220.23~286.51 MPa、33.39~45.08 MPa、4.96~12.5 MPa。螺纹深度为0.45 mm,V形、支撑形、反支撑形种植体应力最小。结论V形、支撑形、反支撑形螺纹种植体选择螺纹深度为0.45 mm,矩形种植体选择螺纹深度0.40 mm,呈现出较好的生物力学特性。

摘要：针对含有两个不稳定子系统的线性切换系统,设计一种包含时间驱动和状态驱动两个环节的切换法则,使线性切换系统稳定.在该切换法则下,系统的类Lyapunov函数在两个环节都不需要严格单调递减,使得系统在每个子系统有更长的驻留时间,从而有效降低系统的切换频率.在适当的假设条件下,带时变扰动的线性切换系统在该切换信号下具有良好的鲁棒稳定性.基于此,当系统可观测时,进一步设计了基于观测器的混合切换法则,实现了系统的鲁棒稳定.

摘要：针对全混合日粮饲草料揉切需求,该研究设计了一种分段螺旋式甘草茎秆揉切装置,对分段螺旋叶片的主体结构和搅龙结构参数进行设计,建立了刃口曲线方程,分析了装置揉切机理,并试制了分段螺旋式甘草茎秆揉切装置试验台。以搅龙转速、加工时间、填充系数、刀片与底壳间隙为因素,以粒度、破节率、单位质量能耗为指标,开展四因素三水平Box-Behnken试验,对试验结果进行方差分析和二次回归拟合,得出各因素对粒度影响显著性由大到小为加工时间、搅龙转速、填充系数、刀片与底壳间隙;对破节率的影响显著性由大到小为加工时间、填充系数、搅龙转速、刀片与底壳间隙;对单位质量能耗的影响显著性由大到小为填充系数、加工时间、搅龙转速、刀片与底壳间隙。对交互影响因素进行响应曲面分析并进行参数优化验证试验,结果表明:当搅龙转速为25 r/min、加工时间为12 min、填充系数为0.46、刀片与底壳间隙为15 mm时,甘草茎秆的揉切粉碎粒度为11.76 mm,破节率为83.27%,此时单位质量能耗为9959.82 J/kg,试验值与模型理论值误差不超过7%,参数优化模型合理,满足作业要求。研究结果可为全混合日粮搅拌机的研发提供理论依据。

摘要：折纸结构在过去几年里受到了广泛关注,所发展出的折纸几何学成为现代几何学的一个分支。与传统的面片折纸结构设计方法不同,尝试使用折纸结构中的折痕来构建出一种新的手性机械超材料桁架结构,并作为一种通过扭转变形而吸收能量的装置。通过实验、理论计算以及有限元模拟方法,研究不同的几何设计参数对该机械超材料结构扭转变形和力学响应的控制规律,并进一步探究在压缩过程中,有接触和无接触式结构不同的能量吸收特性。结果表明,增大高度或减小桁架结构半径参数可以增大结构的扭转角;减小高度、初始角或增大桁架边数参数可以增大结构的弹性模量;减小高度、初始角或增大桁架结构半径,桁架结构边数等参数可以引入负刚度;减小高度、初始角、桁架半径或增大桁架边数参数可以增大结构的吸能效果。所提出的新型机械超材料结构,有望应用在航天航空、机械工程、汽车制造等领域。

摘要：结合我国水稻生产实际设计了一种行走与除草相结合的轻型水田除草机。该机采用汽油发动机提供动力,通过齿轮减速和锥齿轮换向系统驱动除草轮行走并除草。运用ANSYS有限元流固耦合仿真技术对除草齿与水田土壤的作用过程进行分析,设计出一种防下陷和入土性能较好的耙压式除草轮。在田间性能测试中,以土壤泥脚深度、水层厚度和除草轮转速为因素,以主轴平均扭矩、除草率和伤苗率为指标对轻型水田除草机进行试验,结果表明:各因素对平均扭矩和除草率两者的影响程度从大到小排列均为:水层厚度、土壤泥脚深度、除草轮转速。各因素对伤苗率影响均不显著。轻型除草机在泥脚深度为300mm时,主轴平均扭矩较小,除草率较高。随着水层厚度的增大,平均扭矩呈下降趋势,而除草率则呈上升趋势。随着除草轮转速的增大,平均扭矩呈先上升后下降趋势,除草率则呈上升趋势。轻型除草机在泥脚深度为300mm、水层厚度为60mm和除草轮转速为160r/min时工作性能较佳,主轴平均扭矩为20.84N·m,除草率为93.2%,伤苗率为1.2%。

摘要：测试了两种碳管复合材料的C1波段电磁参数。结果显示碳管复合材料具有较高的介电损耗。在S,C1频段,单层碳管涂层的吸波频带窄。运用传输线理论分析两种直径碳管复合材料与不同材料组成双层涂层的反射率变化。结果表明:采用碳管涂层为面层,低介电常数、高本征阻抗材料为底层的双层涂层设计,可以提高碳管涂层的低频吸波能力。

摘要：方钠石为似长石类矿物,常作为无机光致变色材料广泛应用于建筑、照明和放射量测定等领域。高品质方钠石宝石以其迷人的光致变色效应为大众熟知,并得到消费者认可,价格也不断攀升。因天然宝石级方钠石的宝石学特征和光致变色机理研究较薄弱,为鉴定提供理论依据并探究其变色机制,特选取具光致变色效应的天然白色方钠石分别进行UVA(365nm)和UVC(254 nm)紫外光致变色实验,并结合傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)和电子顺磁共振波谱(EPR),探讨其光致变色机理。紫外光辐照实验显示,天然白色方钠石具有橙粉色-橙红色荧光,受UVA紫外光辐照5分钟变为紫红色,可维持1~2 min,使用白光(700~400 nm)照射可以快速褪至初始白色;受UVC紫外光辐照,紫色调浓度持续加深且产生持久稳定的光致变色;初始白色样品紫外荧光强度明显强于光致变色后紫红色样品。FTIR吸收光谱指示,5250 cm^(-1)处强吸收峰归属于H 2O的弯曲振动与伸缩振动的组合吸收,证实存在结晶水;4698和4555 cm^(-1)两处弱吸收峰与金属阳离子(M)和O—H相互吸引而成的面外弯曲振动γ(M—OH)有关(M=Mg^(2+),Na^(+),K^(+),Al^(3+));1002 cm^(-1)处强吸收峰与标准方钠石吸收特征相比,向高波数偏移约20 cm^(-1),指示硅氧四面体结构中AlⅣ含量减少,结合EPR波谱结果认为上述现象可能由Mn^(2+)和Ti 3+替换AlⅣ—O四面体结构所致,并分别形成以3511 G(g=2.002)处为中心的多条超精细谱线及3573 G(g=1.967)处单一谱线。UV-Vis和EPR谱指示,白色方钠石短波紫外产生持续光致变色产生的主要原因是,因S 2-2替代Cl-导致体系存在部分Cl缺失(空位V Cl)来平衡电价,S 2-2受紫外线激发分解:S 2-2→S-2+e-,e-进入导带而被V Cl捕获形成色心,位于色心的电子转变为激发态而产生539 nm宽吸收带,伴有向紫外区的拖尾增强吸收,导致样品呈紫红色,EPR 3480 G(g=2.02)处单一谱峰可作为判别依据。

摘要：锂离子电池比热容作为电池模组及系统热设计的关键参数,对所建立的电池热管理系统仿真模型和控制策略的准确性至关重要。本文中基于量热法搭建了一个成本低廉、实施简单和测量准确性高的测试平台,系统研究了量热装置的热损失、量热方式以及分层计算优化对测试结果的影响。在黄铜、304不锈钢、铸铁以及高密度聚乙烯标准件样品校验测试中,实验结果表明该量热装置测定比热容误差小于3%,且不受被测样品导热系数大小的影响。通过本实验装置测定32650磷酸铁锂电池的平均比热容为1.022 J·g^(-1)·K^(-1),这为其他类型电池甚至下一代固态电池精确测量比热容热物性参数提供了一种可行的方法。

摘要：轻量级分组密码算法PRESENT由于其出色的硬件实现性能和简洁的轮函数设计,一经提出便引起了工业界与学术界的广泛关注.文中作者基于Biclique分析方法,首次提出针对21轮PRESENT-80算法的Biclique密钥恢复攻击方法.该攻击方法需要278.9的计算复杂度和264的数据复杂度.此外,针对PRESENT-80的Biclique攻击也可推广到相同轮数的PRESENT-128和DM-PRESENT压缩函数的安全性分析.与其它已公开密码学安全性分析结果相比,作者提出的Biclique攻击在内存复杂度上具有一定的优势.

摘要：设计位移放大机构是扩大压电叠堆驱动器输出位移,进而提升精密定位平台和微纳操作末端执行器工作空间的常见策略之一。对于柔顺位移放大机构,如何提高位移增益并使输出位移达到预期方向是其研究热点之一。鉴于此,对柔顺正交二级杠杆位移放大机构进行了系统性设计与分析。首先,分析机构与压电叠堆驱动器的运动学特性要求,结合机构自由度分析与刚体替代法,对柔顺正交二级杠杆位移放大机构进行系统性结构设计;然后,考虑柔顺铰链中点漂移与杆件变形,运用矢量多边形、卡氏第二定理与静力平衡方程,对机构位移增益进行静力学建模;进而,基于蒙特卡洛方法,对机构尺寸参数进行全局敏感性分析;最终,利用有限元仿真,对机构运动学综合、位移增益建模以及敏感性分析结果的有效性进行验证,并基于敏感性分析和有限元仿真结果,进一步设计了机构尺寸参数的制造公差等级。所提出的机构位移增益建模与敏感性分析方法无需使用输入输出位移正交的条件,可以推广应用于一般的柔顺多级杠杆位移放大机构。