发动机用平板型空滤器流动阻力特性分析和改进

为减小平板型空滤器流动阻力以增大进气量,对平板型空滤器流动阻力特性开展了实验研究,获得了空滤器流动阻力随流量变化的规律和阻力构成成分。阻力随流量的增大而加速增大,滤芯阻力约占整个空滤器阻力的一半,入口流量为120m3/h时,总阻力为915.3Pa,滤芯阻力为426.4Pa。在实验获得滤芯阻力参数的基础上,提出采用多孔介质跃升模型对平板型空滤器内部流场开展三维数值仿真分析,结果表明,仿真结果与实验结果比较吻合,最大误差为5.67%。滤芯阻力同样约占整个阻力的一半,另一半阻力主要为出口处阻力,其余壁面阻力约占15%。最后,在实验和仿真分析的基础上,提出了改进模型并进行了仿真分析。结果表明,改进模型阻力有较大程度的下降,入口流量为120m3/h时,总阻力为588.2Pa,较原始模型下降了32.2%;增大空滤器流通横截面积是减小阻力以增大进气量的有效手段,改进空滤器壁面的平滑性是补充措施。     

基于MR-6的批量胚胎细胞运动的自动追踪算法

基于MR-6微操作机器人研究胚胎细胞运动过程的自动追踪.利用显微系统的光学特性,设计了胚胎细胞迁移的自动追踪算法和感兴趣区域细节信息的自动获取策略.以鸡胚胎的原肠胚形成为模型进行自动化实验,结果表明,利用该算法可获取批量胚胎细胞的运动参数,实现胚胎细胞整体运动趋势分析.     

人体四肢各主要关节最大运动幅度的研究

本文采用ＳＴＫ录相分析系统对无负荷下人体四肢各主要关节在静态与动态时最大运动幅度进行了测量研究，并对静态与动态时关节最大运动幅度的差异进行了对比研究，指出动态时各关节最大运动幅度可定义为该关节运动的临界点。     

空气横掠平翅片管的换热与流动数值研究

对平直翅片管外不可压缩空气稳态、层流流动的传热与流动阻力特性进行了三维数值模拟,分析了入口流速以及管离翅片入口段的不同位置对流动与换热的影响,得到了阻力因数以及翅片和管壁面的平均努塞尔特数随雷诺数和管相对位置变化的关系曲线;给出了翅片的温度以及局部努塞尔特数的分布;并以翅片效率为目标函数,获得了6种不同管位置在不同雷诺数下的最佳结构型式,利用本文算法对参考文献的试验数据进行验证,模拟结果与试验数据吻合较好,验证了模型的可靠性和有效性。     

旁通式烟气循环流化床脱硫特性的数值模拟

应用标准k-ε模型、DPM模型和物质输运与化学反应模型模拟了烟气循环流化床内的两相流动及脱硫反应,模拟结果和实验数据吻合较好。模拟研究了2种脱硫塔的脱硫效率和流动阻力,并进一步研究了入口SO2浓度对旁通式脱硫塔脱硫效率的影响。结果表明：旁通式脱硫塔的脱硫效率和阻力特性要优于无旁路脱硫塔;旁通式脱硫塔的脱硫效率随入口SO2浓度的增加而降低;脱硫塔内湿度增加时,脱硫效率增加。     

基于土-履应变的履带机器人转向阻力矩建模与分析

为了准确描述小型履带式地面移动机器人转向运动,建立准确的控制模型,讨论了其转向阻力距的建模方法.采用传统的阻力均匀分布方法,分别建立了高速、低速时机器人的转向阻力模型.引入应力-应变理论提出了横向阻力、正压力线性分布时的阻力矩模型.将该模型中的横向阻力非线性化分布,改进了计算模型.在不同行驶路况下转向的仿真计算和分析表明,与传统的转向阻力矩模型相比,基于应力-应变理论的转向阻力矩模型能更好地反映地面与履带间受力情况.     

藻类细胞趋光性机理研究及其显微操作技术进展

趋光性运动是指某些微生物为到达适于自身生长的最佳光环境所做的趋向性运动,多数藻类具有明显的趋光性行为．由于趋光性的过程涉及复杂的生物学、物理学和光化学内容,所以对藻类细胞趋光性的研究仍处于探索阶段．近年来,随着微-纳米技术与传感器技术的发展,藻类细胞趋光性的研究取得了一定进展．文中对藻类细胞趋光性功能体及其光响应和光动力特性的研究进行了综述,介绍了显微视觉研究中的显微跟踪技术与控制技术的新成果．结合作者正在进行的研究工作,初步探讨了细胞趋光性与细胞光合作用之间可能存在的内部联系,提出细胞趋光性机理的研究方向,并指出利用趋光性调控的细胞运动在生物学、医学、微装配等方面的广阔应用前景及面临的挑战．     

面向生物医学实验的微操作机器人

微操作机器人是将机器人技术的路径规划,运动控制和机器视觉与生物、医学实验中的微操作要求相结合,研制开发的新一代智能形生物实验显微操作设备。该系统可以应用于生物医学实验中,对微细生物体进行显微操作,如对生物细胞进行转基因显微注射,对染色体进行显微切割等操作。 微操作机器人可用于生物医学实验中,对生物体(生物细胞、胚胎、染色体等)实施微密集精度的操作。微操作机器人由以下部分组成:系统管理模块,显微视觉与图相处理模块、多轴运动规化模块和高精度运动控制模块。特点:①将机器人构造学、自动控制理论与生物医学中微操作的精度要求相结合,设计出的微操作机器人体系结构和运动控制系统,既能满足显微操作的各种精度要求,又能满足生物实验的较大运动范围的要求。与手动微操作仪器相比,提高了实验的准确性和可重复性,并能够对更微小的细胞进行显微操作。②通过系统的图相处理和特征识别,可自动定位操作工具的末端和被操作对象的空间位置,克服了显微平面图像缺少第三维位置信息的问题,并能自动引导微操作工具完成操作工程,这是本系统区别于其它任何微操作系统的本质特征。③操作人员根据显示的微显图像控制微操作机器人的运动     

论金属价电子不是自由电子

本文认为金属中价电子运动有两种形式：绕核运动和移位运动。其中,绕核运动不受阻力作用;移位运动受到阻力作用,克服运动阻力做功必须消耗能量。文中建立了电子在金属中移位运动的阻力方程和功耗方程,提出并论证了“金属价电子可以移位运动,但不是自由电子”的理论观点。本文的观点,动摇了建立在自由电子论观念之上的各种理论的根基,具有观念变革的意义。     

抛体运动的终极速度分析

抛体运动有多种形式,本文以一定初速度竖直下抛运动和以与水平成一定夹角的斜抛运动为例,分析了在有阻力情况下物体的运动规律,以及在有阻力情况下物体的终极速度。     

狭缝对彩虹全息图再现象的影响

研究了缝宽和缝数对彩虹全息图再现象的影响,用不同宽度的单缝和双缝、三缝作了实验拍摄. 对再现象的光能量、色模糊给出理论分析, 得到用双缝和三缝拍摄再现象更明亮的结论, 发现在同一全息图上能观察到透射和反射两个再现象.     

彩虹全息图再现象效果的研究

分别研究了激光强度、光程、相干长度、缝宽和缝数、狭缝的位置、分束镜分束比和光栅条纹数以及曝光时间对彩虹全息图再现象的影响。用不同宽度的单缝、双缝和三缝作了实验拍摄,对再现象的光能量与色模糊给出理论分析,得到用双缝和三缝拍摄再现象更明亮的结论。适当的激光强度、相干长度及其光栅条纹超过1 000条/mm或分束镜分束比恰当时,彩虹全息图效果明显。与此同时,发现在同一全息图上能观察到透射和反射两个再现象,用共轭的理论解释这种现象。     

开缝钢板墙等效交叉支撑模型

作为一种用于高层建筑钢结构抗侧力构件,开缝钢板墙已被验证具有良好的滞回耗能能力.在先前的1∶4缩尺开缝组合钢板墙试验中,发现开缝组合钢板墙在循环加载作用下,其极限承载力受循环应变强化的影响.通过足尺开缝组合钢板墙试验进一步验证了循环应变强化效应的存在;基于开缝钢板墙的受力性能,对普通开缝钢板墙和开缝组合钢板墙提出了统一的等效交叉支撑模型和等效支撑的恢复力模型,用于模拟开缝钢板的滞回特性.对4个普通开缝钢板墙试件和3个开缝组合钢板墙试件进行了计算机数值模拟,验证了等效交叉支撑简化模型的合理性.     

Measurement of a confinement induced neutron phase

Particle physicists see neutrons as tiny massive particles with a confinement radius of about 0.7 fm and a distinct internal quark gluon structure. In quantum mechanics, neutrons are described by wave packets whose spatial extent may become ten orders of magnitude larger than the confinement radius, and can even reach macroscopic dimensions, depending on the degree of monochromaticity. For neutrons passing through narrow slits, it has been predicted that quantization of the transverse momentum component changes the longitudinal momentum component, resulting in a phase shift that should be measurable using interferometric methods. Here we use neutron interferometry to measure the phase shift arising from lateral confinement of a neutron beam passing through a narrow slit system. The phase shift arises mainly from neutrons whose classical trajectories do not touch the walls of the slits. In this respect, the non-locality of quantum physics is apparent.     

The insect nephrocyte is a podocyte-like cell with a filtration slit diaphragm

The nephron is the basic structural and functional unit of the vertebrate kidney. It is composed of a glomerulus, the site of ultrafiltration, and a renal tubule, along which the filtrate is modified. Although widely regarded as a vertebrate adaptation, 'nephron-like' features can be found in the excretory systems of many invertebrates, raising the possibility that components of the vertebrate excretory system were inherited from their invertebrate ancestors. Here we show that the insect nephrocyte has remarkable anatomical, molecular and functional similarity to the glomerular podocyte, a cell in the vertebrate kidney that forms the main size-selective barrier as blood is ultrafiltered to make urine. In particular, both cell types possess a specialized filtration diaphragm, known as the slit diaphragm in podocytes or the nephrocyte diaphragm in nephrocytes. We find that fly (Drosophila melanogaster) orthologues of the major constituents of the slit diaphragm, including nephrin, NEPH1 (also known as KIRREL), CD2AP, ZO-1 (TJP1) and podocin, are expressed in the nephrocyte and form a complex of interacting proteins that closely mirrors the vertebrate slit diaphragm complex. Furthermore, we find that the nephrocyte diaphragm is completely lost in flies lacking the orthologues of nephrin or NEPH1-a phenotype resembling loss of the slit diaphragm in the absence of either nephrin (as in human congenital nephrotic syndrome of the Finnish type, NPHS1) or NEPH1. These changes markedly impair filtration function in the nephrocyte. The similarities we describe between invertebrate nephrocytes and vertebrate podocytes provide evidence suggesting that the two cell types are evolutionarily related, and establish the nephrocyte as a simple model in which to study podocyte biology and podocyte-associated diseases.     

菲涅耳双棱镜置放方式的实验探究

从实验的角度出发,对菲涅耳双棱镜棱脊面向单缝和背向单缝两种置放方式进行实验探究,通过对多次实验数据的分析、对比,得出只有当两次实验中的狭缝到菲涅耳双棱镜的距离L相同时实验结果在误差允许的范围内是相同的。     

阵列光电池及其在增量式光电编码器的应用

为解决航空航天仪器小型化问题, 以光电池阵列结构代替狭缝功能, 将狭缝与光电池合二为一, 使光的二次衍射变为一次衍射, 以提高信号质量。由于光电池采用了阵列结构, 缩小了面积, 降低光源不均匀等影响, 安装调试方便, 有利于产业化生产和航空航天仪器的小型化。实践证明, 取消狭缝, 采用阵列光电池既提高了信号质量, 又降低了加工成本, 是增量式光电编码器的重要改进。     

双层金属亚波长结构近红外波段的吸收研究

 提出一种应用价值较高的由带周期狭缝和周期凹槽的2块金属板构成的吸收器件.利用时域有限差分算法(FDTD) 模拟了电磁波跟金属结构的相互作用.发现在所研究波段形成2个强吸收峰.变化狭缝宽度、2块金属板的间隔和凹槽深度,发现不同的变化规律.结合近场分布,认为吸收的物理机制是通过表面等离子体将电磁波耦合进入结构内部,一种是只在金属表面的表面等离子体共振,另一种是在狭缝里的F-P共振.2种共振通过金属电子的阻尼振动将光波的电磁能量吸收.     

方坯软接触结晶器三维电磁场有限元计算

运用Galerkin有限元法对方坯软接触结晶器内三维交变磁场进行了数值模拟·计算表明:磁场主要集中在线圈和结晶器附近,磁感应强度在靠近线圈中心位置附近出现最大值,随后迅速衰减,但在结晶器出口处磁场又有所增强;空载结晶器内部的磁场分布比较均匀;切缝能增强结晶器内部磁场,减小结晶器铜壁的屏蔽;磁压力在周向上分布具有不均匀性,易造成铸坯凹陷     

带有钢槽阻尼器的梁柱节点滞回性能研究

结构中最危险部位通常出现在梁柱节点处,在地震作用下,该处会因不能够吸收地震能量,而产生过大局部屈曲,造成严重后果．基于以上考虑,本文提出了一种新型的钢槽阻尼器抗震（SSD）设计,它是由宽翼缘截面型钢在腹板位置按照一定要求切割出一些缝隙制作而成的,并将其连接在梁的下翼缘上．这种结构有良好的滞回性能,耗能能力强．此外,受荷时节点的主要变形和能量消耗均集中在钢槽阻尼器上．为了研究钢槽阻尼器的存在对梁柱节点滞回性能的影响,用有限元软件ABAQUS对4个梁柱节点模型进行了分析．研究发现,钢槽阻尼器能有效的改善梁柱节点的滞回性能,有利于节点抗震．之后,对钢槽阻尼器节点进行参数分析,参数主要包括钢槽的宽度日和高度晶．通过参数分析,得出参数的影响规律．