仿犰狳鳞片结构的躯干柔性防护装具抗穿甲燃烧弹侵彻性能

根据犰狳外骨皮盔甲的结构形态，设计了由SiC陶瓷和超高分子量聚乙烯（UHMWPE）构成的双层结构的仿生复合鳞片和新型柔性防护装具.该柔性防护装具由上层鳞片层与下层垫层组成，其中鳞片层由周期性排列复合鳞片构成，垫层为UHMWPE纤维层.采用MTS C43电子式万能试验机对防护装具进行了柔性测试，并依据《军用防弹衣安全技术性能要求》（GJB 4300A―2012）标准Ⅲ级弹道防护性能要求对其进行了弹道测试.分析了复合鳞片的厚度比、垫层数量、穿甲燃烧弹侵彻区域等因素对防护装具防护性能的影响，以及防护装具在集中荷载作用下刚度的变化过程.结果表明：该新型柔性防护装具具备良好的防护性能，不同侵彻区域对破坏范围具有显著影响；在集中荷载作用下垫层限制了鳞片层的弯曲变形，降低了整体柔性.     

国产3D打印矫形鞋垫治疗膝关节骨性关节炎的临床应用及疗效评价

通过前瞻性临床研究，将膝关节骨性关节炎（KOA）患者作为研究对象，比较了国产3D打印矫形鞋垫和药物保守治疗对不同程度KOA患者的疗效和预后，指标包括胫骨内翻角（TBVA）、膝关节活动度（ROM）、国际膝关节文献委员会（IKDC）主观评分、疼痛视觉模拟评分（VAS）、临床有效率及膝关节损伤和骨关节炎评分（KOOS）。结果显示，矫形组的TBVA、KOOS-症状、KOOS-日常活动及KOOS-生活质量均显著小于服药组，而IKDC评分显著高于服药组，对于中度KOA患者，矫形组的ROM及临床有效率显著高于服药组。说明国产3D打印矫形鞋垫治疗中重度KOA的疗效及预后优于药物保守治疗，且其对中度KOA患者的疗效更佳。     

膝关节骨关节结核患者流行病学的调查现状分析

探讨分析膝关节骨关节结核患者流行病学的调查现状。选择2018年1月—2020年12月膝关节骨关节结核患者90例，均进行关节镜手术治疗，对患者的基本资料进行分析并对其进行治疗前后的效果进行评价。该疾病可发生于各个年龄段，高发年龄段为30～40岁且以男性居多，常见滑膜结核（无软骨损伤）、滑膜结核（有软骨结合）及全膝关节结核，其中全膝关节结核是较为常见的疾病病变，结核菌细菌培养率为100%，单纯依靠临床症状诊断率较少，联合诊断率则达66.67%。治疗方式中以病灶清除关节融合术、脓肿切开引流术较为常见。进行病灶清除治疗后Lysholm评分均明显高于治疗前，且差异具有统计学意义（P<0.05）。结核患者膝关节破坏得较为严重且以男性居多，各个年龄段均可发病，临床上需要综合确诊且主要以关节镜手术结合规范药物治疗为主，一般能够获取良好的预后。     

基于近似模型的重载仿生腿多目标优化

针对大型六足机器人在运动过程中腿部刚度不足和振动的问题，提出一种基于近似模型的多目标综合优化方法. 建立有限元模型，分析各类复杂工况下腿部结构强度、刚度 和模态频率等性能，确定仿生腿的优化空间. 对仿生腿静态及动态性能建立参数化模型，定义相应的设计变量，采用优化拉丁超立方方法分别对仿生腿基节、大腿和小腿模块进行试验设计，获取初始样本点，拟合各模块响应面模型、克里格模型和径向基函数神经网络模型，通过误差分析选定精度最高的近似模型，并联合第二代非支配排序遗传算法，以静态刚度、质量和首阶固有频率为目标，约束最大应力，对仿生腿进行优化设计，对优化后的结果进行分析验证. 结果表明，重载仿生腿经所述方法优化后，在满足结构强度的前提下，平地工况最大变形下降9.73％，斜坡工况最大变形下降9.46％，首阶固有频率提升3.45％，仿生腿总体质量下降8.63％.     

仿生低阻力医用缝合针设计与刺穿过程的数值模拟

针对医用缝合针缝合过程产生的刺穿阻力会对软组织造成损伤且刺穿阻力越大损伤程度越高的问题，提出了低阻力医用缝合针仿生模型。以鼠李科植物酸枣树（Ziziphus jujube）钩刺为仿生原型设计针尖锥度/半径、针体曲率等，并在针体表面设置竖条纹凹槽，形成仿生低阻力医用缝合针；采用LS-DYNA软件与库伦摩擦模型进行仿生低阻力医用缝合针刺穿皮肤软组织过程的数值模拟。结果显示，竖条纹凹槽针体可使仿刺尖锥度/半径与刺体曲率的低阻力医用缝合针的刺穿阻力降低34.24%~58.48%，仿刺尖锥度/半径的低阻力医用缝合针的刺穿阻力降低30.26%~49.86%；采用数控精细加工技术制备仿生低阻力医用缝合针并进行功效测试，其刺穿带皮猪肉过程的刺穿阻力可降低43.02%。研究结果明确了医用缝合针形貌结构特征对刺穿阻力的影响规律，为低阻力医用缝合针仿生设计提供了理论参考。     

基于Transformer增强卷积的膝关节磁共振影像年龄预测

年龄预测是临床医学中的一个重要课题和非常活跃的研究领域.最近，由于传统影像学检查中电离辐射的缺点，越来越多的研究使用磁共振影像进行年龄预测.本文基于膝关节MRI数据集，提出了一种新的端到端网络，结合卷积神经网络和Masked-Transformer网络互补地来提取局部特征和全局依赖，并使用一个特征聚合模块来聚合不同局部膝关节MRI切片的特征.通过整合卷积神经网络的特征图和视觉Transformer分支的特征编码，特征提取模块可以互补地提取局部和全局信息，更好地提取与年龄相关的特征.同时，该网络使用由图注意力网络组成的特征聚合模块，用于在特征级别集成不同MRI切片的局部特征，实现多切片局部特征之间的交互.大量实验表明，该方法可以在膝关节MRI年龄估计任务中达到最先进的性能.具体而言，本文方法在MRI数据集上进行了测试，该测试集包括44个年龄在12.0～25.9岁之间的膝关节MRI样本，其中五折交叉验证的最佳结果是年龄平均绝对误差为1.57±1.34岁.     

一种优化的量子蚁群算法在旅行商问题上的应用

【目的】量子蚁群算法是一种常见的智能仿生算法，广泛的应用在数学优化、工程技术等领域。该算法在求解旅行商问题时也表现出良好的效果，但当城市规模变大时求解该问题就会出现算法收敛速度慢、早熟、全局寻优能力较弱等问题，为了解决这方面的问题，提出了一种优化的量子蚁群算法。【方法】将部分量子蚁群算法中信息素更新机制与量子旋转角更新机制结合，改进量子选择策略，并将轮盘赌法应用在状态转移规则模型中。【结果】分别使用标准库中的样本和自定义样本，利用Python平台进行实验仿真，通过与其他算法进行比较，并在给出了详细的对比过程。在求解旅行商问题时，提出的算法在最优值差别不大的情况下，减少了早熟，大幅度提高了算法的收敛速度。【结论】提出的算法是有效的，具有一定的实践意义。     

中老年太极拳练习者膝关节损伤机理及预防措施

中老年太极拳练习者中常发生膝关节损伤,本文根据中老年人膝关节解剖生理特点,分析了太极拳练习中膝关节损伤机理,提出了预防损伤的措施。     

仿生蝙蝠扑翼飞行器设计及气动特性分析

研究仿生蝙蝠扑翼飞行器扑翼过程中的气动特性,分析蝙蝠扑翼飞行周期的扑动流程为展开—下扑—收缩—抬升,将飞行器翅翼主要分为驱动机构及折叠机构.运用UG软件进行三维建模后建立数学模型,并利用ADAMS软件仿真验证,分析得到扑翼飞行器运动参数.采用ADAMS-XFlow联合仿真,考察不同翼型、来流速度和扑动频率对气动特性的影响.仿真结果表明,本文设计的扑翼飞行器半椭圆翼飞行参数优于矩形翼;3 m/s的飞行速度为最佳飞行速度;扑动频率应控制在2 Hz.仿真结果能够为扑翼飞行器结构设计选型、飞行环境及飞行参数设定等提供理论参考.     

退役运动员中-重度膝关节炎的治疗对策：保守治疗还是关节镜手术

 退役运动员膝关节炎（KOA）的治疗具有特殊性。为比较膝关节镜手术与保守治疗对退役运动员中-重度KOA的疗效及预后，采用了前瞻性队列研究的方法，比较了关节镜组与保守治疗组2年随访时的各项指标。结果显示，关节镜组伸膝受限角度、再次手术率显著低于保守组，而其关节活动度、Lysholm功能评分显著高于保守组，两组对疼痛改善程度未见差异。对于不适于行关节置换的退役运动员而言，关节镜手术的治疗中-重度KOA的中期疗效和预后优于保守治疗。