摘要：2D/3D多模态配准在医学影像导航手术中起着重要作用,主要用于提供术前三维图像和术中二维图像的实时信息,帮助医生精准定位病灶,规划手术路径,从而提高手术的安全性和效率。提出了一种2D/3D多模态医学图像配准算法,首先利用Swin Transformer优秀的特征提取能力,构建了初始姿态估计模型,实现姿态参数的快速预测;接着,为了提升整个配准方法的鲁棒性,引入基于Grangeat关系的粗配准方法;最后设计了基于梯度下降的精配准模块,以提升整个配准过程的精确性,且在该模块将Sobel微分算子与归一化互相关结合,提升了参数优化过程中的灵敏度。实验结果表明,所提配准方法在正位和侧位配准中的误差满足配准要求,配准成功率有显著提升。

摘要：本文利用单针-板电极负直流高压电晕放电装置对针刺毡滤袋进行电晕驻极处理,设计搭建了由线-板式预荷电器和驻极滤袋集尘装置组成的复合电/袋过滤实验平台,系统的研究了电晕驻极滤袋对未荷电、单极荷正电、单极荷负电以及双极荷电的0.3~10μm微细颗粒物捕集效率,对比了不同风速条件下驻极滤袋对不同荷电类型微细颗粒物捕集效率的稳定性.实验结果表明:相比于原始滤料捕集未荷电颗粒物,库仑作用的引入使得驻极滤料捕集荷电颗粒物具有更高的效率,尤其是对于粒径0.3μm颗粒物提升效果最为明显,荷正电、荷负电和双极荷电使其捕集效率从79.9%分别提升到99.9%、99.3%和98.6%;基于库仑力的静电捕集效率还能够补偿由于风速增大而造成的机械捕集效率降低幅度,对于粒径0.3μm颗粒物,荷正电、荷负电和双极荷电使其捕集效率差值从9.4%分别降低到0.06%、0.2%和5.2%.更具体地说,即库仑引力作用强于库仑斥力作用,且两者均优于异相荷电凝并作用.此外,利用扫描电镜技术分析了不同荷电类型颗粒物在驻极滤袋表面沉积的微观形貌结构,提出了相应的尘饼生长理想化模型用于进一步解释以上实验结果.该研究结果可为进一步发展静电-机械双效捕集脱除微细颗粒物提供参考.

摘要：针对聚苯乙烯(PS)和聚酰胺6(PA6)热力学不相容引起共混物力学性能降低的问题,文中首先制得纳米SiO_(2)表面接枝苯乙烯(St)与3-异丙烯基-α,α,-二甲基苄基-异氰酸酯(TMI)共聚物为新型相容剂,并用于PS/PA6体系的反应性协同增容。扫描电镜和透射电镜分析结果表明,通过无机纳米粒子和异氰酸酯基团原位增容的协同作用可调控相容剂选择性分布,使两相界面张力减小,实现分散相PA6尺寸的降低、共混物相容性的提升。设计了不同异氰酸酯基团含量的相容剂,当添加量较少时(质量分数0.5%),拉伸强度最高增加了125.5%、断裂伸长率提升了128.1%,有效改善了PS/PA6由于热力学不相容引起的力学性能不佳的问题。

摘要：为了研究多孔吸能材料泡沫铝对结构的防护作用,采用LS-DYNA软件对自由空气中5 kg Pentolite炸药爆炸作用下含泡沫铝防护层钢筋混凝土板的动力响应进行了数值模拟,比较分析了不同厚度泡沫铝的防护效果.结果表明,随着泡沫铝防护层厚度的增加,钢筋混凝土板的挠度变形显著减小,受到的冲击加速度幅值衰减较大,泡沫铝防护层能够有效提高钢筋混凝土板的抗爆性能;当泡沫铝防护层增加到一定厚度时,对爆炸冲击波的衰减效果不再明显.钢筋混凝土板的泡沫铝防护层厚度存在一个合理的设计值,对不同的结构进行防护设计时,需要进行相应的计算分析.

摘要：当爆炸在结构构件表面发生时,产生的冲击波将会对结构构件造成损伤和破坏,而准确预测潜在的爆炸对结构构件造成的损伤是进行重要建筑物和防护结构抗爆设计的基础。为研究近爆作用下钢筋混凝土板的抗爆性能,采用AUTODYN软件建立了混凝土和钢筋的三维分离式实体模型,数值模型考虑了应变率对钢筋和混凝土材料动力本构特性的影响以及炸药-空气-结构之间的流固耦合相互作用,分析了不同炸药量作用下钢筋混凝土板的损伤机理和破坏特征,合理展现了钢筋混凝土板从混凝土开裂、碎片形成、部分钢筋屈服断裂到板局部震塌的动态演变过程。随着炸药量的增大,钢筋混凝土板的破坏模式逐渐由整体弯曲破坏转变为局部的冲切破坏。

摘要：为获得包封率高且稳定的载齐墩果酸的羧甲基壳聚糖包覆纳米制剂,采用星点设计-效应面法进行优化,以粒径、电位、包封率为评价指标,非线性数学模型拟合,并对优选出的条件制成的纳米粒进行粒径、电位等评价,HPLC法进行载药量测定及体外释放评价。优化后条件为醇水比为0.105,单硬脂酸甘油酯与硬脂酸比为1.656,羧甲基壳聚糖与硬脂酸比为1.458,制备所得纳米粒包封率为93.4%±2.8%,载药量为9.1%±1.6%,粒径为(362.3±7.2)nm,电位为(-44.8±0.9)mV,体外释放也说明纳米粒能维持48 h以上载药稳定。该法优化后所得测量值与预测值偏差较小,相关性好,为齐墩果酸壳聚糖包覆纳米粒的处方设计提供了可靠的依据。

摘要：针对基于Petri网建模的离散事件系统关于Parikh向量的不等式约束反馈控制器设计问题,对Parikh向量的不等式约束条件中存在不可控变迁的情况进行分析.将约束条件分为可控部分与不可控部分,即允许约束和禁止约束,并通过矩阵变换方法对含有不可控变迁的禁止约束部分进行处理,将禁止约束转化为允许约束,从而设计出相应的控制器.实例表明,该方法结构清晰,计算简单,用于混合约束条件中,能大大减少计算量,在复杂Petri网模型中效果更为明显.

摘要：结合常规插拔式和夹取式末端执行器的优点,设计一种单气缸驱动的插拔夹取式末端执行器,在气缸的一个推程内连续完成插入并夹紧育苗基质.该末端执行器指针的插入深度和入土角度可调.基于Visual Basic编写可视化程序,以指针尖点的轨迹优劣作为评判标准,确定末端执行器的关键结构尺寸.绘制三维模型,并进行ADAMS2012环境下的运动学仿真,通过比较指针尖点的轨迹验证结构尺寸参数.设计三因素(育苗基质体积配比、育苗基质含水率和单孔基质量)三水平的全试验,测试末端执行器在不同育苗基质条件下的适应性.结果表明,所设计的末端执行器对共270株苗的移栽成功率达到100%,基质块的损伤率为17%;在其中8组育苗农艺因素水平组合下,基质块的损伤数为0.在移栽作业速率(平均2.8s/株)不减的情况下,所设计的末端执行器对移栽成功率和伤苗率都具有较大的改善.

摘要：为了解决大批量定制中的产品配置与变型设计问题,提出了产品层次可拓配置设计方法.该方法采用框架语义网表示配置知识,根据产品的构成和配置设计特点将配置过程分为一级准配置和二级相似配置.通过一级准配置建立满足客户需求的产品结构树,二级相似配置匹配求得组成树的相似件.在二级相似配置基础上,基于单元的变换与进化,建立配置与进化设计信息的关联,实现了基于层次配置的变结构进化设计.研究结果表明,该方法通过两级配置解决了传统单层配置设计效率低与难以实现变结构的问题,满足了产品个性化设计需求.

摘要：为得出饱和状态下氯离子在开裂混凝土内的输运规律,将饱和状态分为溶液静止和溶液流动2种情况;同时分别考虑表面氯离子质量分数与氯离子扩散系数的时变性和氯离子在混凝土内的线性结合理论,对前者采用传统的双重孔隙介质模型,对后者则采用二维扩散模型进行分析.基于Fick第二定律得出氯离子在裂缝和开裂附近混凝土内输运的计算方程,并根据裂缝自愈的影响对2种模型进行了修正.分别采用这2种模型对所设计的氯离子在预开裂混凝土试件内的侵蚀进行了计算.对比裂缝附近不同时间混凝土内氯离子质量分数的试验结果表明:短期侵蚀采用2种模型计算的结果均接近于试验值,长期侵蚀采用二维扩散模型能得到更加精确的结果.该结果为氯盐侵蚀下的混凝土结构耐久性设计与评估提供了参考.