基于模糊偏好关系的工艺资源评价与选择的多准则群决策方法

以加工操作序列的选择过程为例,提出了基于模糊偏好关系的工艺资源评价与选择的多准则群决策方法.首先将加工效率、加工成本、设备负载、尺寸精度、表面粗糙度、形状精度和位置精度等评判准则分为定性、定量2种模糊偏好类型,实现定性模糊偏好准则的定量化,建立定量模糊偏好准则的隶属度函数.基于此,建立各评判准则的模糊偏好矩阵,并基于C-IOWA算子对多个决策专家的评估结果进行集结,生成一致性模糊偏好矩阵.然后,求出评判矩阵的排序向量,从而实现对备选加工操作序列评价和选择.最后,通过实例验证该方法的有效性.     

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.     

基于移动介电笼的生物粒子分离

针对目前介电泳分离芯片存在的问题,从与芯片实验室系统的集成性、分离的准确性、分离对象的多样性以及灵活性等综合指标分析,提出了基于移动介电笼的分离新方法.并根据Maxwell应力张量法构建了面向纳米级病毒分子的电极特征尺寸为500 nm的移动介电笼分离芯片,同时对实现新型分离芯片所涉及的基本原理、芯片物理模型以及相关三维电极阵列的结构设计和加工工艺等方面进行了研究,最后应用FEMLAB对介电笼的移动过程进行了数值仿真,验证了所设计模型的可行性.     

纳米粒子介电泳的分子动力学模拟

为研究微流体环境下纳米粒子的介电泳现象并分析其介电泳特性,采用非平衡态分子动力学方法对纳米胶体粒子及其周围溶剂粒子进行建模.介电泳模拟之前,通过对系统能量和温度的趋衡过程进行模拟,使纳米胶体所处的微流体系统达到稳定状态,并得出系统能量以及温度变化过程的趋衡图.对纳米胶体模型施加非均匀电场,使胶体电偶极化.变化非均匀电场强度,研究胶体模型失效的一般规律.发现随着非均匀电场强度的增加,小离子有不断脱离大离子表面的趋势,胶体模型失效的临界电场强度参数为Eo=15s/(eó).此外,对不同极性的纳米胶体的介电泳现象进行模拟,发现在正介电泳情况下,胶体的电偶极距不断增大,且电偶极距大的胶体有较大的介电泳速度和位移.     

50nm陶瓷膜去除地表水浊度及天然有机物的实验

为探索陶瓷膜应用于野战制水装备的可行性,考察了50 nm陶瓷对地表水中的无机浊度物质及天然有机物的去除效果,通过比较不同清洗方式对膜通量的恢复影响,确定最佳清洗方案.实验结果表明,50 nm陶瓷膜对地表水中无机浊度物质去除效果良好,出水浊度小于0.1度,而对可溶性的有机物去除效果不是很好,仅为22.6%,但适当投加浊度物质后,有机物的去除率提高到47%.最佳清洗方案为质量分数分别为1%的NaOH和NaClO在温度为50°C条件下清洗1 h,清洗后膜通量恢复达85%以上.     

基于Web和现场总线的数控系统远程监控研究

提出了一种基于Web和CAN总线对数控系统进行远程监控的解决方案，分析了所采用的关键技术，包括套接字技术，ActiveX技术以及CAN总线技术，在此基础之上建立了原型系统、用户通过运行在浏览器端的虚拟控制面板－ActiveX控件即可实现向数控系统发送指令，接受数控机床的反馈信息，进而实现监视机床动作，完成零件加工的任务，为网络化制造的具体实施奠定一定的基础 ，实验证明系统基本上达到了监控远程数控机床进行工作的目的。     

面向机床产品的协同设计支持环境的研究

分析了机床产品对协同设计支持环境的要求和机床产品协同设计支持环境的新特点，从功能体系结构和网络体系结构方面提出了满足机床产品要求的协同设计支持环境的体系结构，并对实现该体系结构的多Agent技术、协同应用技术、协同工具技术、决策支持技术、任务管理和产品开发环境建模技术等进行了研究．在此基础上，开发了机床产品协同设计支持环境的原型系统，为实现一个支持多通道交流的异地同步模式的协同设计支持环境奠定了基础。     

纳通道内λ-DNA过孔信号的小波去噪及统计分析

针对λ噬菌体中的脱氧核糖核酸(λ-DNA)通过纳米通道时的过孔信号噪音大,强度弱且非平稳的缺点,提出了使用具有良好时频域分辨能力的小波分析方法对其进行去噪处理,并对有效去噪后的λ-DNA过孔信号进行了统计分析.首先根据小波去噪原理,选择合适的小波函数,确定最佳的分解层数并选取合适的阈值,对实验采集到的含噪声信号进行去噪处理.根据最终去噪效果可得,以sym7为小波基函数、分解层数5层、使用默认软阈值可以有效降低信号中的噪声,提高信噪比.然后,对具有48 000个碱基对(48 kbp)的λ-DNA通过60 nm氮化硅(SiN)纳米孔的特征信号进行了统计分析,分析结果表明,阻塞电流和过孔时间分别符合双峰高斯分布和偏正态分布,这为后续DNA分子的辨识工作提供了依据.     

预防心血管再狭窄纳米颗粒载药涂层支架的研究

综合分析了载药纳米颗粒和血管支架各自在治疗心血管再狭窄方面的优势,提出通过实现两者集成,构造新型的纳米颗粒载药涂层支架.对研制纳米颗粒载药涂层支架所涉及的裸支架本体结构的优化设计及实验分析、载药纳米颗粒药物的选择和制作,以及载药纳米颗粒与血管支架自组装的机理和方法等进行了研究.同时提出综合应用介电泳动、毛细作用和组件的疏水性等微观作用力,实现载药纳米颗粒与血管支架自组装的方法,并给出了自组装的实现工艺图.其研究成果为最终研制纳米颗粒载药涂层支架提供了可行的方案.     

介电泳驱动纳米胶体分离的分子动力学模拟

采用非平衡态分子动力学法对纳米胶体及其溶液环境进行建模,通过对模型系统施加非均匀电场,使胶体带有相反的极性.在较高的电场强度和较低的系统温度情况下介电泳驱动胶体分离的现象较为明显,对胶体的介电泳速度与溶剂粒子热运动速度比值进行研究,发现比值较大时,胶体与溶剂粒子的撞击较为剧烈,使得胶体的速度出现大幅度的波动.改变电场强度进行模拟,发现电场强度的增大能加快胶体的分离,但当电场强度增大到一定程度时,由于溶剂粒子对胶体的摩擦阻力很大,使得分离运动开始变慢.此外,在分析胶体位能的基础上研究胶体的分离原因,发现胶体电偶极化后胶体之间的吸引位能变小,而温度的升高使得吸引位能变小,排斥位能增大,这与DLVO理论得出的结论相一致.