苍鹰翼尾缘结构的单元仿生叶片降噪机理研究

利用逆向工程方法提取苍鹰尾缘非光滑形态的降噪特征元素,由此建立了仿生叶片结构模型;采用基于Smagorinsky亚格子应力模型的大涡模拟,结合基于Lighthill声类比的FW-H方程,分别对仿生尾缘锯齿叶片和标准叶片的流道模型进行了三维流场及声场的数值计算;通过分析仿生齿形结构对叶尾迹流场的影响,研究了仿生尾缘齿形结构的气流噪声控制机理.结果表明:仿生尾缘锯齿结构叶片的总A计权声压级比标准叶片降低了9.8dB;叶片尾缘锯齿结构可以改变流场噪声峰值的分布规律,从而降低了噪声峰值,且大部分频率范围内的气动噪声均有所降低;仿生尾缘锯齿结构可以改变各截面尾迹涡的脱落位置,从而增大了涡心之间的距离,抑制了脱落涡对尾迹流动的扰动,进而减小了叶片表面的非定常压力脉动和尾迹涡引起的气动噪声.     

仿生聚类算法研究与分析

仿生聚类算法是一种将仿生智能优化算法与传统聚类算法相结合的混合聚类算法,同时也是无监督学习算法。这类算法在生物智能算法的基础上,结合了传统聚类算法操作简单、求解速度快的特点,在解决高纬度复杂的聚类分析问题时表现尤为突出,目前已被广泛应用在物联网、图像处理、路径规划、医学等领域。文中主要对仿生聚类算法进行研究与分析。首先以蚁群聚类、果蝇聚类、人工蜂群聚类算法为例,着重从算法思想、生物智能算法与K均值聚类的结合流程以及具体应用3个方面进行介绍;然后对仿生聚类过程中的相似性度量方法和聚类结束后聚类结果无监督评价方法进行了详细描述;最后对仿生聚类算法的未来研究方向进行了总结与展望。     

面向旋翼飞行器的仿生机械臂终端滑模控制

为满足不断增长的空中作业需求,提出一种面向旋翼飞行器的仿生机械臂,并针对仿生机械臂的控制问题,设计一种基于时延估计及模糊自适应增益调整的非奇异终端滑模控制器,该方法采用时延估计技术对仿生飞行机械臂系统的未知动力学参数进行估计,不需要精确的动力学模型,更具实用性.控制器的主要部分是非奇异终端滑模,在时延估计误差和外界干扰...     

聚四芳基锰卟啉催化氧化环己烷的性能

合成了在苯环２，５位带有不同取代基（ＣＨ３、ＣＨ３Ｏ、Ｃｌ、Ｂｒ或Ｈ）的６种聚四芳基锰卟啉ｐ－ＰｏｌｙＴ（２，５－２Ｒ）ＰＰＭｎＣｌ和ｍ－ＰｏｌｙＴＰＰＭｎＣｌ，考察了它们催化ＰｈＩＯ氧化环己烷的性能，结果表明：这些聚四芳基锰卟啉具有显著的抗氧化稳定性，带供电子基的聚合物催化速度较快，选择性较好     

仿生无痛注射针头研究进展

医用注射针是现代医疗诊治过程中的常用器械,但注射针头刺穿皮肤时产生的疼痛感会给患者带来严重不适,国内外学者就如何减轻注射过程对人体造成的疼痛感开展了广泛研究。蚊子、蝉、蜜蜂等昆虫的刺吸式口器因具有低阻力刺入动植物表皮的功能,已被视为仿生原型用于研制无痛注射针头。从注射针头刺穿皮肤疼痛的产生机制入手,概述了疼痛测量方法以及仿生原型刺入机理,重点分析了低阻力医用注射针头的减阻机理,介绍了微针阵列在材料选择与制备方面的研究状况,展望了低阻力医用注射针头研制的应用前景,指出未来在仿生无痛注射针的制备中,应基于高精度3D打印技术和激光微纳加工技术,获取加工精度更高的仿生无痛注射针头。     

视觉仿生与立体视觉测量

仿生学是一门崭新的边缘尖端科学 ,立体视觉是获取空间三维场景深度信息的一个重要手段 ,基于仿生学的图像测量技术直接模拟了人类视觉处理景物的方式 ,可以在多种条件下灵活地测量景物的深度信息。文章从双眼视觉机理及模型出发 ,介绍了视觉仿生测量原理 ,综述了利用视觉测量技术进行立体测量的主要方法、手段及应用前景。     

一种摆动式柔性尾部的仿生机器鱼

提出了一种摆动式柔性尾部的仿生机器鱼设计方案,着重解决了机器鱼摆动式推进的问题.在该方案中,应用曲柄摇杆原理,采用了特殊的四连杆摆动机构,结合柔性尾部实现了机器鱼的摆动式推进;巧妙应用了霍尔位置传感器,检测摆杆临界位置,实现了鱼尾位置判断,进而控制鱼尾来转向;研制了以气缸为压缩泵的气路沉浮机构作为"鱼鳔",能使机器鱼进行沉浮动作.实验显示这种机器鱼达到了预期的功能,在水下作业、军事侦察、娱乐等领域有一定的研究应用价值.     

多种模式联合镇痛在人工膝关节置换术中的应用

目的:比较多种模式联合镇痛与单纯术后镇痛在膝关节置换术中的镇痛效果。方法:选取2009年1月至2013年8月入院拟行人工全膝关节置换术的患者共80例,随机分为多种模式联合镇痛组(A组)及单纯术后镇痛组(B组)。分别记录两组患者术后各时间段静息痛的疼痛评分、膝关节活动度进行统计学分析。结果:A组与B组患者术后72 h内各时间段疼痛评分,差异有统计学意义(P0.05),术后72 h内两组患者膝关节活动度,差异有统计学差异(P0.05)。结论:多种模式联合镇痛应用于膝关节置换术围手术期镇痛及促进患者术后早期膝关节主动活动是有效、安全的。具有使用安全、副作用少、易于推广的特点。     

完整步态下人工髋关节微动的非线性有限元分析

采用接触非线性有限元模型,分析在生理载荷下一个完整步态中人工髋关节的微动规律.通过CT图像重建出完整股骨三维CAD模型,按照手术要求模拟关节植入,采用面-面模型构造出人工髋关节置换术(THR)后假体与股骨接触非线性有限元模型.按照不同步态事件下髋、膝关节力作为栽荷步进行加载计算.计算结果分析表明:一个步态下人工髋关节的微动在0～25 μm,微动形式分别为沿矢状轴和冠状轴的旋转运动.造成长期效应下的人工髋关节无菌松动的主要原因是关节的微动.     

3D建模与快速成型技术在个体化膝关节假体术中的应用

目的探讨3D建模与快速成型技术在个体化膝关节肿瘤假体手术治疗中的新方法,评价3D建模与快速成型技术的应用价值.方法选取3例膝关节骨肿瘤患者,术前均对膝关节周围病损区行CT扫描,获得原始数据后,导入Mimics19.0软件,在软件中模拟手术规划,并且设计与切除后剩余的骨组织相契合的钛合金"植物.随访期间应用国际骨与软组织肿瘤保肢(Musculoskeletal Tumor Society,MSTS)功能评分系统对患者的术后功能情况进行评价.结果 3例患者均获随访,随访时间5~26个月,平均16个月.末次随访MSTS得分为18~29分,平均24.3分,其中优2例,良1例,优良率达100%.结论通过3D建模与快速成型技术在膝关节肿瘤手术中的应用,可精确指导截骨界限,设计个体化膝关节假体,韧带附丽点接近生理结构,为膝关节骨肿瘤治疗提供新方法.