生物医用材料激光制造技术研究进展

随着生物医学领域的发展和各种生物医用材料需求的增加,快速制备高质量、高性能的生物医用材料成为科研界的关注点。激光制造技术制备生物医用材料具有设计灵活、结构定制和产品轻量等独特优势。本文系统总结了激光制造技术（激光快速成型、激光微焊接和激光表面改性）在生物医用材料方面的若干最新应用,针对影响生物植入物材料的几个关键因素,例如骨骼植入物的孔隙率、生物医用材料连接的牢固性与密封性和植入物表面的拓扑结构,讨论了生物医用材料从长脉冲或短脉冲激光的快速成型与微焊接到超短脉冲激光的表面改性等技术,最后对生物医用材料激光制造技术进行总结和展望。     

能量自给型垃圾堆肥系统优化与污染物排放控制

根据城市生活垃圾的特性,进行垃圾综合处理,充分利用垃圾中各组分的有用价值。对能量自给型垃圾堆肥综合系统选择与整合集成进行详细的分析,同时测定和分析了运行过程中的污染物排放及生产产品肥料的质量。从环境污染控制和垃圾物尽其用的角度,对系统进行优化与选择集成的分析,提出对垃圾系统工程进行改善的建议,污染物的控制措施急待加强。     

利用瞬态法测量透明蜂窝构件的热损系数

介绍一种原理简单，易于实现且可迅速测量透明隔热材料热损系数的瞬态方法。利用该方法测量了由中国科学院上海硅酸盐硬件民和中国科学技术大会合作生产的透明蜂窝构件的热损系数，并对其放置位置（水平或垂直），透明蜂窝厚度（蜂窝孔径为定值）以及复合蜂窝底部空气层厚度等因素进行了探讨。     

基于仿生机器鱼的油浸式变压器内部故障检测平台设计北大核心CSCD

为解决大型油浸式变压器内部故障检测困难的问题,设计一种基于仿生机器鱼的油浸式变压器故障检测平台。首先,基于仿生设计原理,采用双尾鳍与两自由度胸鳍组合驱动方法,开展仿生机器鱼结构设计;通过集成摄像头、控制器、传感器系统等,赋予仿生机器人复杂环境下检测能力。然后,开展中继通信系统端、接收端功能设计,实现信息中继传输以及仿生机器鱼实时操控等功能。最后,通过开展110 kV变压器内部故障检测实验,证明基于仿生机器鱼的故障检测平台能够实现油浸式变压器的故障检测。     

煤系高岭土规模化开采爆破新技术试验研究

煤系高岭土矿岩坚固性低、脆性强,采用普通爆破方法开采时,成材率较低,且工作面碎石抛掷作用较大。为此,采用毫秒微差爆破技术,适当延长段间顺序起爆延迟时间,严格控制装药量,同时采用水垫层不耦合装药结构,取得了良好的爆破效果,提高了高岭土矿岩的大块率,降低了爆破对顶板的震动破坏,施工安全性高。     

基于Kriging模型的航空发动机管道系统有限元模型修正

为获得精确可靠的航空发动机外部管道结构动力学模型,采用将Kriging模型与多目标遗传算法(MOGA)相结合的模型修正方法进行有限元模型修正.首先进行管道模型的模态试验和有限元建模,分别获得模态参数的试验值和有限元分析值；然后在合理的参数选取和试验设计(DOE)的基础上,拟合得到Kriging模型；最后基于Kriging模型采用多目标遗传算法进行有限元模型修正,并对比了不同修正方法的精度和修正效果.结果表明：采用Kriging模型进行有限元模型修正可以有效提升修正效果,获得更为准确的有限元模型；对于航空发动机管道系统,基于Kriging模型的模型修正方法相较于基于灵敏度分析的模型修正方法具有更高的修正效率和修正精度.     

等离子体法炭黑工艺与炉法炭黑工艺的(火用)对比分析

传统炭黑生产过程热能效率低,存在大量NO_x和CO₂排放,炭黑收率低。等离子体法生产炭黑能大幅提高能量利用效率,理想状况下可以完全收获原料中的碳,并消除由于燃烧产生的CO₂和NO_x排放。基于Aspen Plus软件模拟了炉法炭黑和等离子体法炭黑工艺过程。计算分析了等离子体法炭黑工艺相对于炉法炭黑工艺的节能效果：对于炉法炭黑分别计算了N110、N₂20、N330、N440和N550五种炭黑品种的过程(火用)流,等离子体法炭黑计算了甲烷和焦油两种原料的过程(火用)流;对比分析了两种工艺过程炭黑收率、进出料(火用)流、产品(火用)效率以及工艺过程(火用)效率。结果表明：以焦油为原料的炉法炭黑收率在47.6%～66.6%之间,与实际值吻合,明显低于等离子体法94%的理想炭黑收率;以焦油为原料的理论计算表明,等离子体法炭黑产品(火用)效率和工艺过程(火用)效率显著高于炉法炭黑;以焦油为原料的等离子体法炭黑产品(火用)效率高于以甲烷为原料的产品(火用)效率。     

超高层建筑中应用风机发电的噪声模拟与评估

世界首创的风机发电“高性能”可持续性建筑-“珠江城”商务写字楼由于风洞口和风机的存在,在气流经过时,将有可能产生较大的噪声。为防止噪声对附近办公室工作人员及居民有较大影响,损害本建筑物的声誉和使用性,有必要对“珠江城”商务写字楼产生的噪声大小及分布进行预测和评估。采用基于SST湍流模型的宽频带噪声源模型方法的数值模拟,得到了“珠江城”商务写字楼风洞口和风机的噪声大小分布,并对比了风洞口风机的存在对大楼噪声分布产生的影响。分析结果表明：一年重现期或者累年最大月平均的风速下,“珠江城”商务写字楼周围局部最大噪声值不会超过《中华人民共和国环境噪声污染防治法》规定的限值。     

一种压电驱动微操作器及其释放位置精度分析

报道了一种利用压电陶瓷双晶片驱动的适用于尺寸在20~200 μm之间微器件装配操作的微操作器。夹持臂尖端直径约15 μm,在80 V的电压驱动下闭合约200 μm的距离。通过理想操作模型分析了微器件释放的位置误差来源和提高微器件释放位置精度的方法,并进行了高分子小球的排列和释放实验。在相对湿度50%的环境下对直径约170 μm的高分子小球的操纵中,实现了2 μm的释放位置精度。实验表明本微操作器能高精度地完成微器件的拾取、移动和释放操作。     

无线传感器网络中基于节点行为和身份的可信认证

针对无线传感器网络(WSN)开放性和资源受限导致易受外部和内部攻击以及节点失效等问题,提出了一种高效、安全的可信节点间身份认证方案。方案采用基于身份和双线性对理论实现认证密钥协商与更新,通过基于Beta分布的节点行为信誉的管理计算其信任度,利用信任度识别节点是否可信并采用对称密码体制结合信息认证码实现可信节点间认证。方案不仅能防范窃听、注入、重放、拒绝服务等多种外部攻击,而且能够抵御选择性转发、Wormhole攻击、Sinkhole攻击和女巫攻击等内部威胁。与SPINS方案相比,所提方案在同一网络环境下有较长的网络生命期、较小的认证时延、更高的安全性及可扩展性,在无人值守安全性要求较高的WSN领域具有较好的应用价值。