医用血管支架生物力学性能分析方法研究

介绍了医用血管支架的应用背景和研究现状,在比较国内外研究成果的基础上,将血管支架生命周期划分为设计与制造、支架扩张植入过程和植入后有效期3个阶段,并对各个阶段的特点进行了详细论述;阐述了在支架生命周期中应用有限元技术进行支架设计的研究思路;针对支架植入时的扩张过程进行实例分析,例证了应用有限元法进行支架设计研究的分析方法;提出了支架体外扩张实验研究的解决方案,为血管支架扩张过程的有限元模拟提供有力的实验支持.     

适用于网络化制造模式的数控系统的研究

在综合分析网络化制造模式对计算机数控系统功能需求的基础上，从框架体系结构和技术体系结构等不同的方面详细地研究了满足网络化制造要求的数控系统－－WEB＿CNC系统的体系结构，同时对建立这一体系结构所涉及的基于EWB的浏览器／服务器处理技术、DCOM／CORBA技术、ASP／ADO技术、XML技术等网络支撑技术进行了研究，在此基础上，研究了EWB＿CNC系统的实现方法、包括采用基于Browser/Server结构实现数控系统远程服务和信息共享功能，满足系统的非实时性要求；采用基于DCOM／CORBA分布组件技术实现数控系统的远程监控功能，满足系统的实时性要求，最后建立了满足网络化制造要求的WEB＿CNC系统的功能模型，为WEB＿CNC系统的实现奠定了基础。     

基于差异度的三维尺寸标注自动规范化处理方法

为了使零件模型已标注的三维尺寸满足标准要求,在不改变设计者标注习惯的前提下,提出了一种基于尺寸差异度的三维尺寸标注自动规范化处理方法.该方法首先根据尺寸标注信息建立尺寸特征,并对各种类型尺寸的可标注几何元素进行了分析;在保证尺寸意义和数值不变的条件下,提出了尺寸关联对象和标注对象的规范化处理规则.然后在计算尺寸差异度的基础上,分别建立了同类尺寸和异类尺寸的规范化处理流程,进而形成了尺寸规范化处理的总体流程.最后应用该方法开发了尺寸规范化处理的原型系统,并以一个板类零件为例进行了实验,对其规范化前后的尺寸信息进行了比较,验证了该方法的有效性.     

模内压板与成形复合工艺及杆系柔性成形模具

分析了板料在曲面成形过程中的应力分布情况和板料的受压屈曲与起皱机理,提出了一种新颖的板料成形方法———模内压板与成形复合工艺,板料在成形过程中板面法向受压板力的约束,可抑制板料受压屈曲,这种工艺方法可以显著地减少板料在成形过程中的起皱现象.杆系柔性成形模具由若干个可调节杆组成,若干个杆组合成一个阵列,各杆端冲压头可以更换,选用与被冲压板件局部成形面近似形状的冲压头组成一定尺寸的模具冲压面,以适应加工件的表面形状,从而构成冲压成形模具.模内压板技术与杆系柔性成形模具相结合,实现模内多点压板与成形,从而可以有效地抑制板料的起皱.     

制备血管支架表面涂层超声波喷涂工艺研究

本文从理论推导、流体力学仿真、喷雾粒径检测分析以及支架喷涂试验四个方面研究超声波喷涂技术并成功应用于血管支架喷涂工艺的优化.首先基于超声波雾化物理模型推导建立超声雾化粒径方程,其次利用计算流体动力学模拟超声雾化微观过程,定义超声雾化过程的三种雾化模式：亚雾化模式、理想雾化模式以及射流雾化模式,并建立了超声雾化临界振幅方程以及理想雾化模式下的雾化体积和功率方程.然后设计超声喷雾粒径检测实验,研究功率、气体压力、表面张力等工艺参数对雾化粒径的影响,结果表明超声波喷雾运动过程中少量粒子碰撞合并,但喷雾质量总体稳定,粒径尺寸在10m左右.在粒径尺寸分布方面,利用Rosin-Rammler分布拟合超声喷雾粒径均匀度指数在7.11～11.48之间,相比传统喷雾技术雾化均匀性、可控性大大提高.最后,在上述研究基础上制定血管支架超声喷涂工艺参数并进行了优化,消除了常见的血管支架涂层表面各种缺陷,为制备性能优良的血管支架表面涂层提供了理论和技术支撑.     

网络化制造模式下的分布式ERP系统研究

从过程集成角度提出了面向网络化制造的ERP系统的组成原理和具有开放性、动态性及分布式群组规划特征的系统总体结构,确定了系统符合动态联盟企业分布、自治、协同特点的控制模式,包括分散系统控制模式和驱动式过程控制模式.在此基础上,进一步给出了系统的逻辑体系结构,对其中涉及的过程集成建模方法、过程性能分析方法、构件技术、工作流技术等关键技术进行了论述.最后以一个运行实例说明了原型系统的有效性.     

应用于类球体细胞电旋转分析中的介电参数求解算法

根据薄膜理论建立了一种面向类球体细胞的单壳介电模型,分析了细胞在电旋转静流场中的受力,并由旋转力矩和斯托克斯流体阻力矩平衡原理,推导得到细胞各层介电参数方程组.利用引入压缩因子的粒子群优化算法求解细胞的介电参数,并讨论了压缩因子的变化对求解结果的影响.以Granulocytes白细胞为例进行算法验证,得到细胞膜的电导率和相对介电常数分别为7.25μS/m和10.3,细胞质的电导率和相对介电常数分别为0.487 S/m和136,且压缩因子的变化仅影响各组解的搜索概率,加速系数为2.015时所需解的搜索概率达到最高值.算法结果与白细胞介电参数的经验数据相吻合,表明该算法具有较高的精确性和稳定性.     

原子核磁共振显微检测芯片的磁路设计

基于磁路设计理论首先设计了一种适用于原子核磁共振显微检测芯片的永磁磁路;然后根据磁路磁通折射定理和基尔霍夫第一定律对设计的磁路模型进行理论分析,提出了单一匀场环磁路性能优化方法;最后利用有限元方法分别计算了优化前的磁路、单一匀场环优化后磁路和传统的双匀场环优化后磁路.计算结果表明:相比优化前和采用传统的双匀场环优化后的...     

光诱导介电泳微操纵过程中的光电旋转

本文从电路模型、有限元建模和分析及物理实验三个方面，深入理解并首次验证了在光诱导介电泳芯片中因光电增益不仅存在因亮暗分压（电场幅值非均匀分布）而产生的第一类光诱导介电泳力，而且还存在由亮暗相位差（电场相位非均匀分布）而产生的第二类光诱导介电泳力，以及因存在光致旋转电场而产生的光诱导电旋转现象，解决了目前介电泳力理论计算因采用仅考虑光致分压效应的简化电偶极矩模型而造成实际光诱导介电泳力被低估的困局．同时通过对相应过程的有限元数值模拟，以及酵母菌细胞的光控电旋转实验确认了光诱导电旋转现象的真实存在，得出了光诱导电旋转转向与微粒相对于光电极边缘的位置有关且对应旋转速率与二者相对距离成反比的一般规律，并发现在三电极式光诱导电旋转芯片结构中对应扭矩分布极不均匀且相应位置的光诱导介电泳力不利于对应微粒的定轴旋转．为此，提出了具有对称相位角分布的双层四电极式光诱导电旋转设计方案，为后续光诱导介电泳芯片实现生物粒子微操纵与介电频谱测量一体化提供了必要的理论准备及技术支撑．     

基于光诱导介电泳的微粒子过滤、输运、富集和聚焦的实验研究

在继承传统介电泳技术在微纳米生物粒子操纵领域优势的同时,如何提供动态可重构微电极并降低制作成本,成为解决介电泳技术应用中的瓶颈问题,而基于光电效应原理的光诱导介电泳的提出,为解决此问题提供了可行的方案.本文在设计制造光诱导介电泳芯片的基础上,搭建了基于光诱导介电泳操纵微粒子的实验平台,并对不同尺度的微粒子进行了过滤、输运、富集和聚焦等四种操纵功能的实现,同时并对各种操纵功能的性能进行了定量分析.结果表明,光诱导介电泳的操纵功能和操控性能与缩微光学图形的形状、尺寸、移动速度,激励信号的频率以及溶液电导率等参数相关.增加光线条宽度,一般能使操纵效率提高约50%以上,且聚焦时改变光线条倾角亦会明显影响聚焦效率.粒子的输运速率与捕获光圈的内半径和厚度成正比单调增加关系.粒子的最大同步速率与激励信号频率和溶液电导率成非线性关系,且在溶液电导率范围为5×10？4~5×10？3 S/m时具有良好的操纵性能和较高操纵效率.