仿鲨鱼皮微沟槽结构疏水机理实验研究

从理论分析和实验测量两个方面对鲨鱼皮微沟槽结构的疏水性进行了研究.首先,利用扫描电子显微镜和表面轮廓仪对鲨鱼皮的微观结构进行研究,并结合基本的疏水理论,建立了Cassie修正模型,Cassie修正模型从理论上揭示了鲨鱼皮微沟槽结构的疏水机理.其次,采用对比实验,利用液滴形状测量仪分别对真空浇铸法制备的硅橡胶仿鲨鱼皮表面和光滑硅橡胶表面的接触角进行了测量.研究发现,硅橡胶仿鲨鱼皮表面具有明显的疏水性,同时,仿鲨鱼皮表面接触角的实际测量值与Cassie修正模型计算的理论值之间的误差仅为3.1%,也证明了所提出的Cassie修正模型的正确性和有效性.     

Bio-replicated forming of the biomimetic drag-reducing surfaces in large area based on shark skin

On the investigation of biomimetic drag-reducing surface, direct replication of the firm scarfskins on low-resistance creatures to form biomimetic drag-reducing surfaces with relatively vivid morphology relative to the living prototype is a new attempt of the bio-replicated forming technology. Taking shark skin as the bio-replication template, the hot embossing method was applied to the micro-replication of its outward morphology. Furthermore, the skins were jointed together to form the drag-reducing surface in large area. The results of the resistance measurements in a water tunnel according to the flat-plate sample pieces have shown that the biomimetic shark-skin coating fabricated by the bio-replicated forming method has significant drag reduction effect, and that the drag reduction efficiency reached 8.25% in the test conditions.     

亚音速飞行器壁面沟槽减阻研究与应用

固/气界面间强烈的剪切作用是亚音速飞行器壁面摩擦阻力产生的主要原因。该文基于k-ε湍流模型及动态网格划分技术,研究沟槽内微漩涡流动特性、沟槽结构对表面受力影响及沟槽内局部压力场及压差阻力的产生原因;以壁面阻力系数为计算目标,对沟槽形貌构型优化,获取亚音速飞行时具有最佳减阻效果的壁面沟槽形貌构型参数。在中国航天某研究院FD06风洞进行试验,试验结果表明:亚音速飞行器壁面沟槽结构可显著降低壁面阻力系数。Ma=0.4时,壁面摩擦阻力由1.7N降低为0.908N,减阻率为45.57%;Ma=0.8时,减阻率为13.5%;Ma=0.9时,减阻率为18.4%。     

鲨鱼皮胶原蛋白肽的成分分析及对血管紧张素转化酶活力的影响

以鲨鱼皮为原料,采用现代生物化学技术制备胶原蛋白肽水解液,经过喷雾干燥,获得鲨鱼皮胶原蛋白肽干粉.对获得的胶原蛋白肽样品进行成分分析,测定了粗蛋白、粗脂肪、水分、灰分以及K、Na、Ca、Fe、Cu、Zn、Pb等金属元素的含量,应用氨基酸自动分析仪测定样品的氨基酸组成,并用化学分析法测定羟脯氨酸含量为7.08%,应用MALDI-TOF分析胶原蛋白肽分子量的分布,表明我们得到的鲨鱼皮胶原蛋白的水解产物胶原蛋白肽的分子量主要分布在2～3 ku,为水溶性多肽混合物.研究鲨鱼皮胶原蛋白肽对血管紧张素转化酶(ACE)的抑制效应,表明该样品对ACE有较强的抑制作用,其IC50为4.8 mg/mL.本文还探讨了鲨鱼皮胶原蛋白的吸湿性和保湿性.     

微沟槽周期结构表面的磁性复合流体微纳光整研究及实验教学装置应用

针对磁性复合流体黏度可控的特性,研究一种微纳沟槽表面可控抛光加工方法及工艺,实现低成本、可控微纳结构表面加工技术,并将其应用于微纳加工实验教学。采用磁性复合流体作为抛光液,设计端面式和圆周面式两种磁性复合流体抛光机构;根据周期性微米级沟槽表面结构特点,采用圆周面式磁性复合流体抛光机构进行微结构表面抛光加工实验;设计加工工艺,通过实验对比微沟槽周期结构表面加工效果,验证了实验装置及微结构可控抛光加工方法的有效性,实现微沟槽周期结构表面材料可控去除加工。该装置结构紧凑,使用与维护成本低,有效填补面向机械专业制造类课程的微纳加工实验教学装置技术空白。     

分布式数据库的同步复制技术研究

分布式数据库是分布式技术与数据库技术的结合,同步复制技术可以实现分布式数据库系统中全局数据的完整性和一致性。     

分布式数据库中复制技术的研究

针对分布式数据库应用中在数据库之间复制数据并保持数据一致性的问题,研究了SQL Server 2000中数据复制技术采用出版—分发—订阅模型、三种复制类型、各种复制类型的工作原理及实现过程,并比较了各种复制类型的适用情况。     

分布式数据库数据复制技术的研究

对数据复制技术进行了介绍,并分析了这一技术在分布式数据库系统中的具体应用.在分布式数据库系统中通过应用数据复制技术,使得分布式数据库系统的性能和容错性得到明显地提高.本文重点介绍了oracle数据复制技术在国家教育机关中的应用,并给出了数据复制的具体步骤.     

沟槽铜纤维复合毛细芯铜板压缩性能的研究

采用犁切挤压及烧结的方法制造了沟槽铜纤维复合毛细芯铜板。复合毛细芯具有良好的传热性能,但应用时经常受压,为此研究其压缩性能非常必要。采用压缩试验对沟槽铜纤维复合毛细芯铜板进行实验研究,分析了铜纤维直径、孔隙率、烧结温度和烧结时间对沟槽铜纤维复合毛细芯铜板的压缩性能的影响。结果表明:纤维直径越大,最大应力越小;反之则越大。细纤维直径的铜纤维板获得的最大应力为6.9 MPa,而中纤维直径的铜板的最大应力为6.2 MPa,粗纤维直径的最大应力为5.7 MPa。烧结温度越高,所获得的铜纤维板相应的应力值更大;烧结时间越长,所得的铜纤维板的相应应力值也越大;孔隙率越小应力值越大。对各种实验结果的原因进行了分析。     

丝米级矩形沟槽表面的水滴融合过程

采用高速摄像技术测试丝米级矩形沟槽表面的水滴融合过程,分析了平行沟槽、垂直沟槽方向的2个等大、非等大水滴间的融合和振荡规律.试验中,采用壁面预埋针头法实现了预置静态水滴与缓慢生长的准静态水滴的融合.结果表明,水滴的融合过程包含融合、振荡2个阶段.在等大水滴间的融合过程中,当水滴平行于沟槽方向融合时,受到沟槽的引导作用,沿沟槽方向的水滴振荡剧烈并伴随接触线的往复移动;当水滴垂直于沟槽方向融合时,受到垂向肋间"能垒"的限制,垂直沟槽方向的水滴振荡较弱,且接触线位置无明显变化,但竖直方向的水滴振幅显著.在非等大水滴间融合时,小水滴被吸引到大水滴一侧,融合过程呈现出不对称性,且液桥高度峰值、融合时间及接触线长度均随两水滴总体积的增加而增大.     

High-precision bio-replication of synthetic drag reduction shark skin

Nano-long chains were grafted over the replicated micro-grooves of shark skin in a novel attempt to replicate bio-synthetic drag reduction structure with high precision through synthetic bio-replication. Pre-treated shark skin was used as casting template to prepare a flexible female die of silicone rubber by soft die formation. A waterborne epoxy resin was then used to graft long-chains of drag reduction agent and prepare a synthetic drag reduction shark skin with nano-long chain drag reduction interface and lifelike micro-grooves. Replication precision analysis shows that this technology could replicate the complicated three-dimensional morphology of a biological drag reduction surface with high precision. Drag reduction experiments show that the material had an excellent synthetic drag reduction effect, with a maximal drag reduction rate of up to 24.6% over the velocities tested.     

纳米压印光刻技术的研究

研究了一种新型的纳米结构制作方法——纳米压印光刻技术,该工艺通过阻蚀剂的物理变形而不是改变其化学特性来实现图形转移,其分辨率不受光波波长、物镜数值孔径等因素的限制,可突破传统光刻工艺的分辨率极限,论述了热压雕版压印工艺及其设备,实验表明,该工艺同时还具有高效率、低成本、大深宽比等优点。     

鲨软骨碱降解动力学及微观结构分析

对鲨软骨的碱降解动力学及其微观结构变化进行了较深入的研究,实验发现,鲨碱降解过程基本符合“碱－底物复合物”机理。电子显微结构分析表明,鲨软骨的降解通过“表面－孔穴”方式进行的。     

鲨鱼软骨质量的因子分析法

用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定了18个鲨鱼软骨真品中13个元素含量,对测定结果进行因子分析和主成分分析,抽提5个特征指标,用3个假冒产品和1个鲨鱼软骨胶囊对其进行检验.结果表明,用无机元素所建立的数学模式不仅能鉴别鲨鱼软骨的真伪,还能区分鲨鱼软骨的部位及不同部位的混和物.     

铸造Al-Si合金凝固特点对热裂影响的研究

本文用铝硅合金进行实验，分析和研究了合金凝固特点（结晶区间宽窄．线收缩 率的大小，物理力学性能差异，共晶体含量多少等）对热裂的影响。并对以结晶宽窄 和热裂抗力大小来判别热裂倾向的传统观点进行一定的分析，提出了新的见解．     

纤维板连续平压机热压工艺的研究

根据连续平压机同一框架内压力相等的实际生产情况,利用单层热压机模拟纤维板连续平压机各框架的工作状态,在两组热压曲线P1、P2下,研究了7.8 mm和10.8 mm两种厚度的纤维板各框架内的板坯性能。结果表明:当生产7.8 mm厚的纤维板时,热压条件P1生产的板坯性能优于P2;当生产10.8 mm厚的纤维板时,热压条件P2生产的板坯性能优于P1,并且从第36框架起,纤维板力学强度就能达到国家标准。此外,二次加压区起点与纤维板厚度及密度有关,纤维板厚度越小、密度越高,则二次加压区起点就越早。     

双辊铸轧中辊套传热的集肤效应及最大铸轧速度

基于热平衡原理,用大型通用有限元分析软件ANSYS建立了双辊连续铸轧中辊套二维稳态传热计算模型;分析在不同转速、材料和内冷等工况下旋转辊套的传热规律,揭示了辊套传热的"集肤效应"和铸轧不同板坯厚度时能够达到的最大铸轧速度.仿真研究表明:随着铸轧速度的提高,"集肤效应"越明显;改变内冷条件,如与内部冷却水的换热系数从5000W/(m2·K)增至25000W/(m2·K),铸轧速度提高不明显;而应用导热性能好的铜辊套,由于其热穿透能力提高,铸轧速度大大提高.     

一种微透镜阵列制作方法

提出一种采用热压印技术制作微透镜阵列的方法.将聚合物加热到其玻璃转化温度以上,利用预先制备好的模板在适当的压力下压向聚合物样品,保持压力直到聚合物温度降到玻璃转化温度以下,将模板移去后,模板上图形便转移到样品表面.根据热压印工艺要求,研制了一台热压印设备,并利用这台设备制作了单元口径大小为40μm,单元之间间距为60μm的256×256单元8位相台阶衍射微透镜阵列.制作的微透镜阵列SEM图表明图形台阶清晰、各单元一致性好.光学性能测试表明制作的微透镜阵列聚焦的三维光强分布集中,具有较高的峰值.从制作工艺可以看出,利用热压印的方法制作微透镜阵列工艺简单,对制作设备要求不高,为实现低成本、高分辨率、大批量制造微透镜阵列等器件创造了条件.