基于神经电极形状参数的脑组织微动损伤仿真

为了预测脑组织微动损伤,采用数值仿真法,基于超黏弹性本构对神经电极-大脑组织模型进行数值仿真,分析了神经电极形状参数(过渡圆角、楔形角、厚度)对脑组织微动损伤的影响规律.结果表明:圆角半径为20μm时最大应变与损伤区域均控制在较小范围;楔形角取为70°可降低最大应变10.34%,减少损伤区域34.52%;电极厚度为15μm时损伤区域最小.     

神经电极组合参数对脑组织微动损伤影响研究

神经电极的长期有效性是影响其临床应用的关键因素,而电极的最优化设计是解决该问题的根本途径。为对神经电极进行优化设计,基于正交试验设计思想,采用有限元仿真法对电极-脑组织界面的微动进行一系列动力学分析,研究了神经电极的5个基本参数(针尖圆角、楔形角、电极厚度、刚度及表面摩擦系数)及其交互作用对脑组织微动损伤的综合影响,并揭示了各因素的影响程度及最优组合。结果表明,电极圆角、楔形角及厚度对脑组织损伤具有极为显著的影响。考虑到因素间的交互作用,电极的最优参数为圆角20μm,楔形角45°,厚度40μm,杨氏模量200 GPa,摩擦系数0.1。     

多电极电容传感器的参数优化设计

将电容层析成像中多电极电容传感器的参数设计作为一个均匀敏感度为目标,并受电容测量技术及制造工艺水平限制的有约束条件的最优化问题处理,提出了用正交设计法对传感器进行计算机辅助设计,可以方便,快速地找到一组最优参数,能够较好地克服以前的设计方法需计算量大的缺点,实验结果表明,该设计方法具有较强的实用性。     

基于正交试验方法的柔性神经电极优化设计

对柔性神经电极进行优化设计,综合弹性模量、电极厚度、楔形角这3个参数进行研究,利用正交试验设计的思想设置试验组,采用ANSYS软件研究不同试验组的脑组织最大应变,并根据试验结果提出组合式柔性神经电极的设计思路.研究结果表明,在弹性模量为8.5 GPa、电极厚度为15μm、楔形角为45°的情况下,微动造成的脑组织最大应变最小,为5.562 7×10~(-2).一种中间层聚合物弹性模量为5.5 GPa,两边层聚合物弹性模量为8.5 GPa的三明治结构的组合式柔性电极,在微动损伤以及植入形变上均具有一定的优势.     

基于等高线数据鱼骨状 DEM 的建立

介绍了几种基于等高线数据建立数字高程模型（ＤＥＭ）的常用方法，并对各自应用的优缺点进行了分析．根据铁路线路工程设计的实际需要，在具体分析数字等高线数值特征和几何特征的基础上，探讨了基于普通微机和地形图数字化建立鱼骨状ＤＥＭ的简单、实用方法     

鱼骨状碲树枝晶的制备及表征

在水-乙二胺-水合肼混合溶剂体系中,以碲粉为原料,加入适量氧氧化钠,通过溶剂热法制备出了低维的微纳复合结构鱼骨状碲树枝晶;讨论了温度、时间、溶剂、表面活性剂等冈素对产物形貌的影响.结果表明,在130℃、7 h的条件下,所得产物树枝晶大小均匀、形貌规整,且具有良好的紫外吸收光学性能.     

模拟动物行为的多目标可靠性优化设计博弈算法

针对多目标可靠性优化设计的求解问题,结合动物行为对博弈方行为方式进行改进,提出模拟动物行为博弈算法.将各设计目标视为不同博弈方,通过随机向量映射技术将设计向量分解为各博弈方的策略集.根据行为匹配规则,将动物的"损人利己型"与"互惠合作型"行为赋予相应博弈方,各博弈方依据所模拟的行为,构建收益函数与目标函数的映射关系.模拟"互惠合作型"行为的博弈方组成联盟,与模拟"损人利己型"行为的博弈方进行多轮博弈,最终得到均衡解.车辆制动器设计结果表明,对比竞争与合作博弈,所提方法具有更高的计算效率.      

多点微动疲劳实验的设计

为防止微动疲劳事故发生,工程上亟需对多点微动疲劳进行实验测试。根据Hertz接触理论得到接触半径,再利用有限元软件PATRAN和NASTRAN计算分析3点球压微动下试件应力场的分布,发现接触区域应力分布差别很大,验证了单点微动理论不适用于多点微动情况。基于此,开发出微动实验平台、多点球微动实验设备及多点面微动实验设备。结果表明,该实验系统具有较高的精度(<1μm),可用于模拟各类固定连接件的微动疲劳实验。     

电容层析成像系统阵列电极的优化设计

介绍了电容层析成像系统的基本原理和电容敏感阵列结构及其数学模型．采用有限无法，分析了阵列电板结构参数对测量的影响，并进行了优化设计，获得了一组优化结构参数．结果表明，设计的电容阵列敏感电极具有较高的空间分辨率，分辨率伏于10%。     

光纤光栅梳状滤波器的优化设计

利用传输矩阵对光纤光栅梳状滤波器的原理进行了推导,并结合数值法解方程组总结出取样光栅的光谱特性,为优化设计多波长光纤光栅滤波器提供理论依据。文中列举了设计8波长光纤光栅滤波器的参数,还提出了用相同周期的振幅掩模板错位重叠法来得到不同的占空比的制作方法。     

模拟集成电路遗传算法的优化设计

针对模拟集成电路设计中设计周期长、参数复杂且精度低等问题,提出了一种智能算法——遗传算法。通过对模拟集成电路中二级运算放大电路的设计,运用遗传算法对其电路的各个性能指标进行了优化分析,有效地提高了各性能指标。该优化方法对模拟集成电路进行优化设计,并且基于Hspice仿真结果与实际电路设计非常接近,具有很高的实用价值。     

双锥流量传感器的数值模拟与优化设计

以数值仿真和实验两方面研究了一种新型的双锥流量传感器,考察了该传感器的关键几何参数即前锥角、后锥角、等效直径比及槽道长度对流出系数、线性度及相对压力损失等性能指标的影响,并预测得到了1个最优模型进行实流实验标定.采用正交实验法进行CFD数值模拟.分析结果表明:前锥角对双锥流量传感器相对压力损失、流出系数及流出系数线性度有重要的影响;后锥角则对相对压力损失有重要影响.最终实流实验验证结果与仿真计算结果具有良好的吻合度.     

液压支架架型优化设计与模拟

从综合机械化采煤的主要支护设备——液压支架与围岩的关系出发,通过对液压支架基本架型结构形式的探讨和优化,建立了必要的微分方程和计算机程序设计模型,实现了对矿用液压支架的计算机模拟。     

绳状绞边装置的模糊优化设计

就绳状绞边装置的设计问题，根据模糊数学的基本理论提出了一种模糊优化设计方法，建立了该问题的模糊优化设计的数学模型，并对实例进行了计算与分析．     

基于逆Radon变换的多散射点微动检测与测量

为将微动特性用于雷达目标识别,提出一种多散射点微动检测与测量算法.推导了典型微动对雷达回波调制的微多普勒,在此基础上,给出基于逆Radon变换的目标微动检测与测量原理;结合逐次消去法,研究了大动态范围下多散射点的微动检测与测量算法并给出相应的处理流程.定量仿真实验结果证明了该算法的有效性.     

多电极测氡脉冲电离室对氡探测效率的模拟研究

脉冲电离室的多个因素(几何形状、体积和电极数目)影响着其测氡探测效率,现采用蒙特卡罗程序Geant4模拟了这些因素与测氡探测效率之间的关系。模拟结果表明:脉冲电离室测氡探测效率与其表面积体积比成反比关系;同一表面积体积比下脉冲电离室测氡探测效率与其电极数目(或电极/电离室体积比)成负指数关系。该模拟结果的有效性为文献报道的多电极脉冲电离室测氡实验结果所检验,可用于提高多电极脉冲电离室测氡探测效率的快速优化设计。     

基于柔顺机构的减振神经电极的设计与评估

为了提高神经电极长期稳定性,提出基于柔顺结构的新型减振神经电极的设计思路,对其柔性铰链进行建模分析,并采用有限元方法对电极-脑组织界面的微动进行静态分析和模态分析,研究了不同方向微振对电极-脑组织界面力学状态的影响,对新型减振电极与原电极的力学性能进行对比评估.结果显示,新型减振电极可以有效改善微振动环境下的应力状态:在横向微振环境下,有效降低最大应力6.64%;纵向微振环境下,有效降低最大应力4.47%;其二、三阶固有频率为3~8Hz,可避开微振的频率范围.新型减振电极可显著提高电极的减振能力,预期可有效提高电极工作寿命.     

软岩巷道支护优化设计与模拟分析

基于云南观音山煤矿已有的煤层地质条件,针对位于泥质松软岩层中的二井+1100m水平运输大巷破坏严重,原软岩巷道支护设计不能满足使用要求,重新优化了支护参数,并进行模拟分析。采用数值模拟软件FLAC3D,建立了原支护巷道工程地质力学模型,分析巷道变形破坏过程中的应力分布情况,巷道周围形成"两侧"应力集中,常常造成巷道两边剪坏,无锚索支护时,巷道拱顶应力集中程度较高。根据结果重新进行了锚网索支护参数设计,并进行了对比分析。结果表明:增加了锚网索支护后,剪应力分布较为均匀,使巷道深部岩体也承担了浅部围岩的支护荷载,从而减小了巷道的变形量,通过锚索的作用,调动了巷道深部围岩的强度,从到了对巷道浅部围岩的支护效果。