滑块摇杆机构对小腿三头肌康复的作用研究

以小腿三头肌的康复训练为应用背景,研究了滑块摇杆机构对小腿三头肌的康复作用。推导了滑块摇杆康复机构的矢量方程,建立了其数学模型,并利用MATLAB软件进行了滑块摇杆康复机构的运动仿真。结果显示：通过控制机构滑块的位移、速度和加速度可以间接地控制末端执行器的运动,从而形成能满足患者不同需求的康复模式;为保证滑块摇杆康复机构在使用过程中的安全性,滑块位移的变化区间应为200~700 mm。开展了滑块摇杆康复机构对小腿三头肌的按摩实验。结果显示,使用滑块摇杆康复机构后,小腿三头肌的表面肌电信号明显改变,使用前后小腿三头肌的肌电值有显著性差异（p1=0.037<0.05）,使用过程中肌电值的峰值有显著性差异（p2=0.018<0.05）,说明该机构对小腿三头肌有显著、有效的康复性刺激。研究结果可为滑块摇杆机构在康复医疗中的应用提供理论参考。     

汽油发动机双回路冷却系统的研究

汽油发动机双回路冷却系统由于其快速暖机以及减磨的优点，已逐渐被业界认可，但国内对其工程设计及应用尚属于起步阶段，缺乏相应完善的设计理论和方法。为了满足轻型汽车污染物排放限值（中国第六阶段）的要求以某1.5 T直列四缸汽油发动机为研究对象，对机体、缸盖双回路冷却系统进行了研究。首先，在按经典公式计算的基础上，通过燃气侧对机体、缸盖散热量的计算，初步确定了机体、缸盖双回路冷却介质的流量分配比例。其次，通过一维流动传热和基于CFD （computational fluid dynamics， 计算流体动力学）的三维联合仿真，确定了最终冷却回路的流量分配。在此基础上，通过一维瞬态流动传热模型仿真对比了单回路和双回路冷却系统在暖机阶段的性能。结果表明：双回路冷却系统中机体的温度比单回路高10 ℃，缸盖的温度比单回路低9.6 ℃，双回路冷却可以显著加快发动机的暖机过程，使发动机在冷启动期间的磨损减小。最后，进行了流量分配验证试验和暖机对比试验，结果表明：在暖机过程中，与单回路冷却系统相比，双回路冷却系统可以使机体温度上升更快，活塞与缸套摩擦减小；在此阶段，怠速工况下油耗降低20.2%，HC（碳氢化合物）排放量降低7.58%，常用工况点（2 000 r ? min-1，200 kPa）下油耗降低8.5%，HC排放量降低10.03%。研究结果可为发动机冷却系统的设计优化提供参考。     

Y形旋转超声波马达的设计与动态特性分析

为了探索和丰富旋转超声波马达的结构,使其满足响应精准且速度快以及控制简便的要求,设计了Y形旋转超声波马达,并对其结构及动态特性进行了分析。Y形旋转超声波马达将3组压电陶瓷片的横向振动复合成驱动足端面对转子的微幅驱动,通过摩擦耦合在惯性作用下推动转子顺时针或逆时针旋转。运用Workbench软件中的Design Exporation组件对Y形旋转超声波马达定子组件的结构尺寸进行了优化设计,提升了定子组件的性能。构建优化后Y形旋转超声波马达定子组件的有限元仿真模型,并通过模态分析获得了定子组件工作所需的固有振型,通过谐响应分析获得了定子组件的幅频特性曲线,通过瞬态分析获得了1个激励周期内定子组件的振动模态,验证了Y形旋转超声波马达的驱动机理。结果表明,Y形旋转超声波马达压电陶瓷片表面施加电压的最佳频率为20 739 Hz,对应的驱动足端面的振幅为6.95 μm。Y形旋转超声波马达结构简单且具有对称性,能效利用率高,对拓宽超声波马达的应用领域有重要参考价值。     

显示移动速度对动态搜索绩效的影响研究

为了探究动态视觉搜索任务中显示移动速度对搜索绩效的影响，设计了动态视觉搜索实验。通过E-prime软件测试8个显示移动速度下的搜索绩效，并对反应时间进行配对t检验。实验结果表明：当显示移动速度不高于4°/s时，动态搜索绩效与静态搜索绩效没有显著差异；当显示移动速度不低于6°/s时，二者差异显著，且其差异随显示移动速度的增大而增大。此外，当显示移动速度不高于8°/s时，不同显示移动速度之间的搜索绩效差异性与速度区间的宽度Δω有关，Δω越大，搜索绩效差异越显著；当显示移动速度高于8°/s时，不同显示移动速度之间的动态搜索绩效均存在显著差异。动态视觉搜索任务的平均反应时间和误检率随着显示移动速度的增大而增大。研究结果说明显示移动速度对动态搜索绩效的影响显著，可为动态界面显示移动速度的设置提供一定参考。     

DP600双相钢在两种盐雾实验条件下的腐蚀行为对比研究

采用SEM、EDS、XRD以及EIS等技术,对比研究了DP600双相钢在中性盐雾(NSS)实验和循环盐雾腐蚀实验(CCT)两种不同加速实验条件下的腐蚀行为,并获得了腐蚀动力学规律。结果表明：在两种加速实验条件下,试样腐蚀失重均逐步增加,且CCT中的大于NSS中的;同时,初期腐蚀速率相差不大,在480 h时腐蚀速率均达到最大值,分别为1.89 g·m^-2·h^-1(NSS)和2.72 g·m^-2·h^-1(CCT)。两种实验条件下腐蚀产物主要是Fe₃O₄、α-FeOOH、γ-FeOOH、δ-FeOOH和α-Fe₂O₃,而CCT条件下同时也形成了较多的β-FeOOH。CCT条件下的锈层厚度大于NSS条件下的,且厚度增加趋势也更快。EIS结果表明：两种加速实验条件下试样溶液电阻和腐蚀产物膜电阻均逐步增大,电荷转移电阻均为先减小后增加。实验前期(≤480 h),NSS和CCT条件下的腐蚀速率可分别表达为：ΔD_1-1=0.7349t^{\mathrm{0.1522}},ΔD_2-1=0.3511t^{\mathrm{0.3313}};而在实验后期(>480 h),则分别为：ΔD_1-2=14.6239t^{-\mathrm{0.3236}},ΔD_2-2=6.8542t^{-\mathrm{0.1570}}。     

自适应消声系统的设计与性能研究

为了有效控制低频宽带噪声,结构简单的声衬被广泛应用。传统声衬只能消除固定频率的噪声,即当环境噪声频率发生改变时,传统声衬消声性能明显下降。为此,提出了一种自适应消声系统,利用压电声衬工作原理,通过LabVIEW串口通信技术传输与控制数据程序,驱动压电声衬使它能根据噪声频率的变化自适应控制信号;通过调节电源输出电压,改变压电声衬共振腔体积,从而及时有效地调节压电声衬消声频率,拓宽压电声衬的消声频带。分析结果表明,压电声衬共振腔体积减小时,消声频带向低频方向偏移,反之向高频方向偏移;当输出电压为-100~200 V时,自适应消声系统可在噪声频率为1 364~1 420 Hz的环境中一直保持最佳的消声效果,实现了自适应消噪。研究结果表明,对声衬施加直流电源可以对其消声频率进行调节,使其消声频带随着噪声频率的变化而偏移,拓宽其消声频带。设计的消声系统可以实现噪声的自适应控制,可为声衬的主动控制及优化提供参考。     

基于移动光晶格布洛赫振荡的原子干涉重力仪

针对目前传统的原子干涉重力仪—马赫-曾德尔型原子重力仪存在体积较大，影响设备便携性的问题，北京大学实现了国内首个基于移动光晶格的布洛赫振荡原理的小型化原子干涉重力仪。本实验系统的采样率达到0.9 Hz，能够满足长期实时测量的需求，且实验系统中原子的竖直位移约为3 cm，灵敏度达到4.6 × 10² μGal·Hz^-1/2，在2 800 s积分时间内，分辨率可以达到6.50.7?μGal。实验成果为原子干涉重力仪的小型化与实用化指明了未来的发展方向。     

基于冷原子重力仪的轨道移动绝对重力测量

绝对重力测量在铁路路基探测等领域发挥着重要作用，但大多数室外移动重力仪结构复杂或精度一般，可使用的范围有限。研制了一套轨道移动绝对重力测量系统，实现了高集成的系统结构设计、自动化的测试流程，开展了实验室及轨道环境下的绝对重力测量，测量结果可靠。首先，在实验室环境下重力测量灵敏度达到了440 μGal?Hz-1/2，测量300 s的误差小于30 μGal。其次，在炎热、嘈杂的室外轨道移动条件下，绝对重力测量不确定度优于15 μGal，与相对重力仪（LG-1）的测量偏差优于40 μGal。最后，轨道环境下的重力测量灵敏度达到707.9 μGal?Hz-1/2。所提出的轨道移动绝对重力测量系统可以在室外条件下进行快速重力测量，为铁路路基探测提供了新的仪器与解决方案。     

玄武岩纤维混凝土腐蚀条件下抗冻融性能试验研究

为了研究玄武岩纤维增强混凝土(BFRC)工程应用的耐久性能,通过试验的方法开展了这种新型复合建筑材料在腐蚀条件下抗冻融性能研究。试验分别测试了玄武岩纤维增强混凝土在无腐蚀环境下、在溶液、溶液和复合溶液(+)中的抗冻融寿命。试验结果表明:在上述四种情况下,复合材料经过冻融循环时相对弹性模量下降速度依次减缓。结论玄武岩纤维对混凝土在腐蚀条件下抗冻融破坏能力增强效果显著,有效地延长了混凝土在腐蚀条件下的使用寿命。     

用RF-PECVD法制备类金刚石薄膜

用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)法在硅衬底上沉积类金刚石(DLC)薄膜,通过控制甲烷(CH4)与氩气(Ar)流量的比值(VCH4/VAr)分别在上极板和下极板上沉积制备出一系列DLC薄膜,用Raman光谱等检测技术表征了DLC薄膜的结构、表面粗糙度、表面形貌和硬度.结果 表明:随着VCH4/VAr比例...     

基于HITEMP数据库的分子吸收光谱高精度快速建模方法

为解决高温环境下分子吸收光谱精确计算的时间复杂性,满足宽光谱测量领域对理论吸收光谱计算的需求,本研究利用Python语言以逐线计算为基础,结合线型函数的简化、线翼截止准则和谱线数据库的优化,建立了基于高温分子吸收参数数据库(High-Temperature molecular spectroscopic absorption parameters data-base,HITEMP)的分子吸收光谱精确快速计算模型。以Hartmann-Tran线型函数作为吸收光谱标准线型编写部分相关二次速度依赖硬碰撞函数(partially-Correlated quadratic-Speed-Dependent Hard-Collision Profile,p Cq SDHC),结合复概率函数(Complex Probability Function,CPF)简化模型实现了线型函数的精确快速计算,相较于理论计算模型计算速度提高了20倍。按照光谱计算残差在10^-5量级确定了固定波数截断结合谱线半宽等倍数截断的线翼截止准则。以阈值线强度10^-25 cm^-...