摘要：背景:长段气管病变主要由感染、创伤、恶性肿瘤等因素引起,至今其临床治愈情况仍然无法令人满意。组织工程气管结合生物打印技术可为气管长段损伤修复提供有效治疗途径。目的:综述生物打印技术在组织工程气管领域的应用与进展。方法:以“tracheal tissue engineering,3D printing,4D printing,bio-inks,tracheal replacement therapy;组织工程气管,3D打印,4D打印,气管替代治疗”为关键词,应用计算机检索CNKI、万方、PubMed数据库中的相关文献。对3D打印技术及4D打印技术的特点、生物墨水的设计,以及在组织工程气管领域的应用研究进行总结,并分析现阶段研究存在的不足与未来的发展方向。结果与结论:3D打印技术主要包括喷墨打印、挤出打印、立体光刻打印以及激光辅助打印,各技术都有其独特的优势,但仍有改进空间。生物墨水是生物打印的重要组成部分,主要包括水凝胶、脱细胞基质及无支架型生物墨水,生物墨水需要与生物打印技术相兼容,且打印产物应具有合适的孔隙率与较强的机械性能。4D打印作为一项新兴技术,赋予3D打印“动态与时间”的概念,且两者已被共同有针对性地深入应用在组织工程气管的上皮化、软骨再生、血运重建3个方面,重建物能够在生物打印技术的帮助下展现出更好的生物性能与生物相容性,不断地接近真正的临床应用。随着生物打印技术的不断发展进步和现代医学多学科的不断交叉互补,更多性能优良的生物墨水及适合人体的生物打印气管将被研发并逐渐应用于临床,从而早日解决气管长段缺损修复这一困扰世界的医学难题。

摘要：自激式除尘器内气液混合状态因运行环境密闭而难于实时观测,无法及时避免气液耦合过程中液面波动和捕集体间歇性激发引起的粉尘逃逸,造成除尘器运行参数液位、风速等的确定缺乏科学依据,除尘效率难以保证。针对上述问题,设计了一套自激式除尘器在线监测系统,该系统将除尘器压力信号所具有的阻力参数、液位参数、功率谱密度值、相对功率谱密度值及频率特征段5种特征参数作为气液两相流流型变化识别依据,对除尘器内部气液流动形态进行定量识别,并对其各项运行参数进行调节,实现了自激式除尘器内气液混合状态的在线监测。试验结果表明,在线监测系统能够对除尘器气液流动形态进行实时精准判别,整体识别率为95.6%。

摘要：应用均匀试验设计方法设计12组焊接工艺参数(焊接电流分别为60,70,80,90,100,110 A;焊接速度分别为1.96,2.88 mm·s^(-1)),建立DP780双相钢焊接有限元模型,通过模拟和试验,以接头变形量最小为指标确定了最佳焊接电流和焊接速度;采用焊接有限元模型模拟了最佳参数焊接时接头的温度场和热影响区粗晶区(CGHAZ)马氏体含量,并通过热模拟试验进行验证。结果表明:当焊接电流为100 A、焊接速度为1.96 mm·s^(-1)时,焊接接头的变形量最小,该变形量有限元模拟结果与试验值的相对误差为3.528%,说明模型较准确;有限元模拟得到距焊缝中心距离在2.44~6.97 mm的区域为CGHAZ,该区域中的马氏体面积分数为43%,与热模拟试验制备粗晶区试样中的马氏体面积分数(44%)相近,说明建立的模型可以用于模拟CGHAZ组织。

摘要：针对汽车驾驶机器人可能发生的不确定执行器故障无法驱动机械腿正常工作,进而影响汽车行驶过程中的安全性,提出一种基于Backstepping的自适应容错控制方法.利用Backstepping对机械腿进行控制,针对各故障情况分别设计故障补偿控制器,通过定义故障指示函数将多设计加权融合成一个综合控制器.基于自适应方法对综合控制器参数进行更新.基于Matlab/simulink仿真验证此方法的有效性.结果表明:该控制方法能保证执行器在发生不确定故障时,汽车驾驶机器人控制系统仍稳定运行,并渐近跟踪给定的控制指令.

摘要：为了解风速和翼型弯度对H型垂直轴风机气动性能的影响,选取3种风速(4,8和12 m/s)作为设计工况,以NACA0015,NACA2415,NACA4415和NACA6415共4种不同弯度翼型作为设计翼型,对某小型H型垂直轴风机进行了二维非定常数值模拟研究,评价指标包括C_P-λ曲线、P_a-n曲线和Q_a-n曲线3方面.研究结果表明:风速和翼型弯度均对风力机的气动特性有很大影响.风速主要影响风轮的C_P(P_a)值、运行叶尖速比的范围和高效运行区的范围,且三者均随风速的增大而增大.翼型弯度影响着风轮的C_(Pmax)值、运行叶尖速比的范围、高效运行区的范围、整个运行区的C_P(P_a)值、经济性和起动性能等多个方面.但是,风速对翼型弯度的选择基本没有影响.综合考虑各因素,弯度为0~2%的翼型是垂直轴风机最为理想的选择.

摘要：目的:基于传质模型探索乙醇溶液环境中黄连生物碱的纳滤分离机制。方法:采用纳滤传质模型结合Box-Behnken设计方法,分析黄连生物碱树脂洗脱液的纳滤分离规律,探索乙醇溶液环境下3种生物碱类成分的纳滤分离机制。结果:根据构建的纳滤分离数学模型,用于考察分离因素与成分分离行为的内在关系,结果显示乙醇溶液浓度对盐酸小檗碱、盐酸巴马汀、盐酸黄连碱截留率均具有显著性影响,与溶质的油水分配系数存在相关性。拟合方程并分析黄连生物碱截留率对考察因素的敏感系数,结果显示3种生物碱对纳滤膜相对截留分子质量的敏感系数均大于50、溶液pH的敏感系数均大于30,孔径筛分、电荷效应占据纳滤分离的主导地位。黄连生物碱传质系数随着乙醇浓度升高而下降,对乙醇浓度的敏感系数表现为盐酸巴马汀>盐酸小檗碱>盐酸黄连碱。结论:根据3种生物碱传质系数与乙醇浓度的幂函数曲线差异,为中药复杂溶液体系下多成分的有序分离提供了理论支撑。

摘要：设计了一种含混合单开链支路的12-6台体型Stewart冗余并联机构,在构建位置正解模型时发现,该机构的正向运动学可能存在增根或失根的情况。针对该问题,通过挖掘拓扑构型内部固有的尺度约束关系,以及同构方程的消元运算,对所有可能出现多解的位形逐个进行了分析,研究结果显示:该并联机构具有确定的、唯一的位置正解。最后,推导了新型并联机构的全解析解,并通过虚拟试验验证了上述算法的正确性,为动力学控制、工作空间计算等后续工作奠定了重要的理论基础。

摘要：为了生成新颖的艺术效果,提出了周期性动态图像模型,其每个像素都是一个时域周期函数。首先,提出了周期性动态图像的傅里叶表达,具体是将图像中每个像素对应的周期函数以一系列傅里叶系数来表达,并在实时运行中以傅里叶级数求和的结果作为每个像素的动态输出。其次,提出了三种渲染风格,使得图像的动态输出以不同的方式渲染显示。这三种渲染风格演示了三种应用,包括动态数字绘画、动态图像扭曲特效和动态对白气泡。最后,构建了原型绘画系统,并进行了有关艺术效果的心理评价实验,结果显示其生成的视觉效果新颖而多样化,且易于实现笔式交互编辑。这种图像模型可作为一种新型的艺术媒介。

摘要：主动Lamb波结构损伤诊断技术是结构健康监测中的研究热点之一。针对现有Lamb波结构健康监测系统结构复杂,携带不便的问题,以金属结构为应用对象,研究了监测系统集成与小型化技术。给出了系统软硬件框架,研究开发了传感器网络控制与信号调理模块,结合USB数据发生与采集卡搭建了系统样机,并采用LabVIEW环境设计开发了系统软件,包括系统管理和结构损伤成像诊断等。在金属铝板结构上的实验验证了该集成监测系统的可靠性和准确性,实验结果表明,该系统可满足主动Lamb波结构健康监测技术现场测试、在线监测等应用要求。

摘要：为了对1株番鸭细小病毒(MDPV)分离株NY18株的分子特征予以准确揭示,通过设计重叠PCR引物,扩增NY18株的完整基因组并进行了测序。结果显示,NY18株基因组由5071个碱基组成,5′和3′端末端倒置重复序列(inverted terminal repeats,ITR)均由424个碱基组成,其外侧385个碱基形成回文发夹结构。Simplot 3.5.1和RDP4软件分析表明,NY18株经历了2次重组事件,第1次重组产生在VP3基因的1.1 kb区域,第2次重组事件产生在P9启动子至Rep基因上游约100 bp区域内。2次重组均以经典型MDPV YY株作为主要亲本,而经典型鹅细小病毒(GPV)强毒株DY16和鹅胚化的弱毒疫苗株SYG61v作为次要亲本参与了重组。NY18株的ITR与经典型MDPV FM和YY株的同源性为97.9%和99.1%,而与GPV强毒株YZ99-6的同源性仅有86.0%,表明NY18株ITR仍来自于经典型MDPV。以VP1基因1.1 kb重组区片段构建遗传进化树,NY18株与经典型GPV处于同一分支,而以非重组区的Rep1基因1774 bp和VP1基因氨基端694 bp、羧基端405 bp片段分别构建遗传进化树,NY18株则与经典型MDPV处于同一分支。结果表明,NY18株既不同于经典型MDPV也不同于GPV,其本质是1株重组型的MDPV。