摘要：钛合金因其优异的力学性能和生物相容性,广泛用于椎弓根螺钉的制备。椎弓根螺钉植入人体后,受脊柱的屈曲伸展和横向弯曲作用,螺钉发生疲劳弯曲最终导致螺钉松动甚至断裂,影响植入稳定性。因此有必要对钛合金椎弓根螺钉抗弯性能进行研究。通过单因素实验与正交实验分析设计不同结构参数椎弓根螺钉,结合有限元分析与力学实验的方法,使用三点弯曲试验对钛合金椎弓根螺钉的抗弯性能进行模拟仿真与实验验证,并对螺钉结构参数进行优化。结果表明,模拟结果与实验结果吻合较好,螺钉结构参数对抗弯性能的影响顺序为外径大于螺纹深度大于螺距,最佳参数为螺钉外径5.5 mm、螺纹深度0.65 mm、螺距1.60 mm,优化后的螺钉对比标准椎弓根螺钉,最大支反力提高74.7%。

摘要：近年来磁力显微镜(magnetic force microscopy,MFM)对动态磁场信号的测量与分析由于其特殊的工业要求和重要用途而受到广泛关注,本文旨在利用交变磁力对磁性探针的周期性调制发展一种交变力磁力显微镜技术,为磁信息存储工业等重要领域关键技术的发展提供新型的有力的工具.与目前标准MFM采用的设计思路不同,本文的关键在于合理利用MFM频率调制机理,优化设计MFM磁性探针,并且引入动态信号处理模块,实现对交变磁场信号的MFM成像.为达到这些目的,需要从理论上研究MFM探针的频率调制机理,并由实验上设计出动态信号提取模块,二者相辅结合优化设计出具有动态信号测试和分析能力的交变力磁力显微镜技术,由此来测量和解释纳米尺度磁畴结构.

摘要：利用双峰谐振效应,通过在长周期光纤光栅(LPFG)包层表面涂覆一层对周围气氛敏感的薄膜,建立了一种新型薄膜传感器,其双峰谐振波长间隔随薄膜折射率的变化而变化。基于三包层光纤光栅物理模型,根据耦合模理论研究了传感器的灵敏度Sn与薄膜光学参数(折射率n3和厚度h3)和光纤光栅结构参数(光栅周期Λ、折变量σ)之间的关系。采用最优化数值方法,确定了最佳的膜层光学参数和光栅结构参数。计算表明,该类型传感器对膜层折射率的测量分辨率高达10-7。

摘要：针对针肋式散热器的形状特点,设计了剪切式挤压工艺方案。借助Deform-3D有限元软件模拟了该零件的成形过程。模拟结果显示,不同凹模模孔挤出来的杆件高度不同,并且挤出来的杆件部分产生弯曲。针对这些现象,提出了延长凹模模孔深度的方法,并分析了摩擦系数、凹模模孔入口处圆角半径、凸模尺寸对挤出来的最短杆件与其他杆件高度差总和的影响。结果表明,延长模孔深度与增大凸模尺寸可以更好地制造这种类型的散热器。

摘要：钛及其合金因其优异的力学性能和生物相容性而被用于制作椎弓根螺钉。然而椎弓根螺钉松动会威胁内固定系统的稳定性,严重时需要进行二次手术,增加医疗成本及患者负担。最大拔出力是评价螺钉固定能力的常用指标,合理设计椎弓根螺钉结构参数可以有效地增大其拔出力。采用有限元分析的方法模拟钛合金椎弓根螺钉的拔出过程,对螺钉头部施加1.8 mm的轴向位移,记录其拔出载荷与位移,探讨螺钉结构参数对其最大拔出力的影响。结果表明:螺钉结构参数中螺钉外径对拔出力的影响最大,螺纹深度的影响最小;在椎弓根螺钉选型时尽量选择较大的螺钉外径、较小的螺距以及适中的螺纹深度。

摘要：在当今信息社会时代,需要存储的信息总量正在急剧增加。与光存储技术和半导体存储技术相比而言,磁记录技术占领着几乎90%的存储市场。磁力显微镜（magnetic force microscope,MFM）的发展与磁记录工业密切相关。然而,从1987年至今,MFM的分辨率仍然停留在50～10 nm的水平,传统思路已经很难再实现突破。本论文基于MFM探针的窄带-频率调制机理,发展接近表面磁力显微镜方法,实现对纳米结构中磁畴状态的超高分辨率成像。该工作的关键在于合理利用MFM探针的窄带-频率调制机理,优化设计动态信号处理模块,精确控制探针-样品间距（5 nm以下）,独立分离磁力像和表面像（磁力像为交流信号,原子力像为直流信号）,由此测量和解释纳米尺度磁畴结构。该方面的工作对于纳米磁畴结构的设计、核心磁性器件的研究起到非常关键的作用,为下一代磁记录技术的发展提供了新型的有力工具。

摘要：科学发现是科学的生命。科学发现的机遇存在于观察和实验之中。科学研究中充满各种机遇。机遇是科学发展和进步的催化剂。必然性和偶然性的辩证统一是机遇产生的哲学根源。百年诺贝尔奖获得者的优良素质帮助他们及时捕捉机遇、利用机遇,取得事业的成功。但是机遇只偏爱有准备的头脑。要抓住机遇,切莫让它失之交臂。

摘要：基于磁探针的边带-频率调制机理,建立了高频场磁力显微镜方法(high frequency field magnetic force microscopy method,HFF-MFM),实现了对高频磁场的动态观测。首先建立了MFM探针的力学、磁学模型,依据MFM探针的频谱测量结果,系统研究了MFM探针的边带-频率调制机理;其次,利用高频信号处理模块对探针的调制信号进行解调、提取,理论分析结合实验设计,完成了对高频磁场的直接测量。实现对纳米结构中1MHz以上磁场的直接测量。该方面的工作是MFM研究领域的一个重要进展,为进一步发展纳米尺度磁畴结构的相关精密测量技术奠定了基础。

摘要：通过分析除雾器布置原理和数学模型,利用穷举的思想以及C#和Matlab混合编程的优势,提出了一种解决除雾器布置最优化问题的新方法。根据该方法设计了一个只需输入吸收塔参数和除雾器布置的指标要求,就能得到最优布置方案的系统。此外,该系统还能自动生成AutoCad格式的布置图,方便实际生产施工。实验表明,该系统不仅解决了以往需要工程师手动绘图来设计布置方案的麻烦,更能有效地找到最优布置方案,节约布置时间和成本,具有很高的经济效益。