基于分子马达集体运行机制的骨骼肌收缩动态力学模型——基于分子马达运行机制的骨骼肌生物力学原理（Ⅰ）

骨骼肌收缩过程中的生物力学原理尚未有效揭示清楚,本文从神经元触发的动作电位入手,针对骨骼肌微观的激活与收缩过程,利用统计力学方法分析分子马达集体运行机制,建立动作电位与肌小节收缩力之间动态关系;并结合肌小节串并联特征从微观到宏观构建骨骼肌力学模型,该模型揭示了骨骼肌收缩的力学原理,反映了骨骼肌从激活到收缩整个过程的动态力学特性.数值模拟结果表明,随着动作电位频率的增加,肌浆中钙离子浓度先线性上升并逐渐趋于饱和,主动收缩力出现融合并跟随钙离子浓度变化趋势,当动作电位处于最大频率时肌肉强直收缩;在定负载情况下,收缩速度和输出功率随频率的变化趋势与收缩力类似,但在负载力逐渐增大时,收缩速度会逐渐减小,而功率在某一负载下存在最大值.上述特性与骨骼肌力学实验研究结果一致,从而证明了该理论建模方法的正确性.     

AIP系统吸收器传质系数实验关联模型研究

通过对不依赖空气动力装置（AIP）排出CO2气体旋转床水吸收体积传质系数（Kla）的理论分析及实验研究，得到了波纹碟片填料旋转床吸收器Kla的半径验关联模型，该模型计算值与实验值相对误差小于20％，可用于实际AIP系统旋转床CO2吸收器的设计计算。实验结果表明，Kla值与旋转床的转速和气、液流量等操作条件有关，当转速从0r/min升高到1000r/min时，Kla值从0.02s^-1增大到0.30s^-1以上。     

变刚度四足机器人的连续型仿生脊柱设计

为提高四足机器人面对广域地形环境的机动性和适应性,设计一种可变刚度的连续型仿生脊柱。采用金属构件作为脊柱的连接件和支撑件,模拟猎豹的脊柱骨架;使用钢丝绳传动作为主动力驱动,模拟生物肌肉纤维的发力;在脊柱板之间设置不同刚度的弹簧模拟肌腱的储能与释能功能。通过建立静力学模型研究负载及绳驱动拉力对脊柱的影响。研究结果表明：采用的连续型构型为四足机器人躯干在上下弯曲方向提供了灵活性,并使负载施加的力沿脊柱方向分散,减小脊柱的损耗;脊柱可以实现躯干部分整体弯曲与回复,最大弯曲角度达到25°。变力恒载实验中,0 kg和30 kg负载下,仿真结果和实验结果的模型末端位置相对误差分别为2.71%和4.00%;恒力变载实验中,750 N和1 400 N拉力下,仿真结果和实验结果的模型末端位置相对误差分别为4.25%和2.79%。脊柱的响应频率可以达到1.62 Hz,变刚度试验测得的等效弯曲刚度范围为4.70～51.36 N/mm,最大负载为334.9 N,可以满足四足仿生机器人在广域地形的应用需求。     

面向不平衡数据集融合Canopy和K-means的SMOTE改进算法

针对SMOTE算法和随机森林可较好解决不平衡数据集的分类问题但对少数类样本分类效果还有待提高的问题,融合Canopy和K-means两种聚类算法,设计了C-K-SMOTE改进算法。先后利用Canopy算法进行快速近似聚类,再利用K-means算法进行精准聚类,得到精准聚类簇,最后利用SMOTE算法增加少数类样本数量,使数据趋于平衡。选取公开数据集KEEL(knowledge extraction on evolutionary learning)数据库中的不平衡数据集,结合随机森林分类模型进行了实验验证,实验表明C-K-SMOTE算法可有效平衡不平衡数据集。     

河南省电网主要动力煤可燃特性的研究及可燃特性数据库的建立

采用ＷＣＴ－２型示差热天平对河南省电网主要动力煤平顶山煤、鹤壁煤、新密煤、义马煤、山西高平煤、义马 和新密煤的混煤（按一定比例如３：７、５：５、７：３）进行热解特性的研究，建立了主要动力煤热解特性数据库。 工业分析及元素分析数据库，为河南电网主要动力煤燃烧形成一个比较完整的煤燃烧特性评价体系。     

煤粉气流着火热的计算

本文分析了现有文献中有着电站煤粉锅炉煤粉气流着火计算公式的适用范围，提出了适用于热风送粉，中间仓储式制粉系统锅炉煤粉气流着火热的计算公式。     

木棉花黄酮的大孔树脂纯化及其祛痘功效分析

以广东肇庆木棉花为原料,经过超声辅助醇提后,筛选最适大孔树脂类型并确定木棉花黄酮粗提物的纯化工艺,采用体外抑菌圈实验方法测定纯化精制的木棉花黄酮对表皮葡萄球菌和痤疮丙酸杆菌的抑制效果;采用体外美白活性方法测定木棉花黄酮对酪氨酸酶的抑制率,并通过斑马鱼胚胎黑色素抑制测试法对木棉花黄酮的美白活性进行进一步验证;最后采用体外抗氧化活性测定方法考察木棉花黄酮对ABTS·⁺和DPPH等自由基的清除能力。通过对比8种大孔树脂对木棉花黄酮的吸附率和解析率,筛选出D101为最佳树脂类型,同时考察得出其解析液最佳的乙醇体积分数为60%;其最佳的动态吸附-解析条件为：上样体积2 BV,解析液洗脱体积0.625 BV。纯化后木棉花黄酮的纯度由32.5%提高至98.2%。精制的木棉花黄酮对ABTS·⁺和DPPH自由基清除率的IC₅₀（半抑制浓度）值分别为（616.90±11.15） mg/L和（11.80±0.62） mg/L。木棉花黄酮对酪氨酸酶抑制率的IC₅₀值为（1.69±0.01） g/L。木棉花黄酮质量浓度在1....     

基于分子马达运行机制的骨骼肌生物力学原理研究进展

骨骼肌是人体运动之源,一直吸引着国内外学者竞相研究,旨在揭示骨骼肌收缩机理,并且相关研究成果已经获得诺贝尔奖.本文首先阐述了骨骼肌生物力学模型研究现状,归纳出自上而下和自下而上的两种开展骨骼肌生物力学模型的研究策略;并从分子马达的多力场耦合机理与集体运行机制、骨骼肌收缩的生物电化学驱动与控制原理两大方面进行了综述,讨论了进行实验验证的解决方案,总结出基于骨骼肌收缩源头——分子马达的微观运行机制来研究骨骼肌生物力学原理的新思路.最后简要评述了目前研究中存在的不足,探讨了今后需深入研究的方向.     

分子马达集体运行机制及肌小节动态力学模型

分子马达的集体协作运行机制尚未有效揭示清楚,本文以骨骼肌中的肌小节为研究对象,利用非平衡态统计力学方法分析肌球蛋白分子马达的集体运行特性,构建肌小节系统的动力学方程和概率密度函数的Fokker-Planck方程,推导出肌小节主动收缩力学模型.根据分子马达的实际状态对模型进行化简,利用状态跃迁速率计算分子马达位移变量的概率密度分布,重点讨论了[ATP]和负载力对概率密度、主动收缩力以及收缩速度的影响,分析可知随着[ATP]的增大,收缩力和收缩速度也逐渐增大,在[ATP]饱和后,肌小节的收缩力和收缩速度保持不变;收缩速度随着负载力的增大逐渐减小到零;收缩力与肌小节的长度关系和粗细肌丝的有效作用长度有关,随着有效长度减小而减小.以上分析与Hill描述的肌肉宏观特性比较吻合,验证了模型的有效性.