[学科发展]5D打印——生物功能组织的制造

生物制造是制造技术与生命科学技术交叉融合产生的新兴学科方向，这一学科方向的发展将为巨大的人体组织与器官市场提供新技术，同时也给制造技术变革带来新机遇。面向生物制造未来发展，提出5D打印制造概念，论述了5D打印的内涵，分析了其关键技术。结合生物制造技术的现有进展，介绍了研究团队在心肌组织支架的制造、类脑神经组织制造、爬行生命机械混合机器人方面取得的初步研究进展，为生物制造技术拓展新方向提供新思路。     

GO@TA-Fe/PVDF纳米复合材料制备与介电性能

为降低氧化石墨烯（GO）/聚偏氟乙烯（PVDF）体系的介电损耗，本文采用单宁酸-铁配合物（TA-Fe）修饰GO表面，将改性GO和PVDF复合后制得了GO@TA-Fe/PVDF纳米复合电介质材料，研究了GO@TA-Fe对PVDF复合材料的微观形貌及介电性能影响。研究结果表明，TA-Fe包覆层强化了GO与PVDF基体间界面相容性及界面作用力，促进了GO在基体中均匀分散；TA-Fe界面层的存在显著降低了GO/PVDF漏导电流及损耗，归因于绝缘界面层有效阻止了GO之间直接接触，抑制漏导电流；TA-Fe用量对体系介电性能有明显影响，随TA-Fe用量增大，体系的介电损耗和电导率显著降低。与GO/PVDF相比，质量分数2%的GO@TA-Fe/PVDF在100Hz下介电常数为1000，而介电损耗由19.8降低为0.08。本研究制备的高介电常数及低损耗的柔性GO@TA-Fe/PVDF纳米电介质材料在电子器件及电力设备领域具有潜在应用。     

基于自动导引车单向导引路径网络的智能车间设备布局规划

传统的设备布局设计规划方法通常采用两个设备之间的直线距离或者曼哈顿距离作为优化变量,而没有考虑工件搬运设备在实际行驶过程中的路线。在以自动导引车为主的智能车间中,则必须考虑实际物流路径和物流效率。基于自动导引车单向导引路径,采用搬运频率、单位距离成本、最短有向距离等参数建立智能车间设备布局模型,进而利用混沌遗传算法来实现对物流路径的优化和生产设备布局模型的解算。最后,通过对某缸盖智能生产车间的设备布局规划问题的具体研究,借助MATLAB将本文提出的优化算法与遗传—模拟退火算法和简单遗传算法进行对比试验,并将3种优化算法的最终结果在Plant Simulation平台上进行仿真运行,试验结果表明了所提出的基于自动导引车单向导引路径网络的智能车间设备布局规划方法的有效性。     

原子荧光法测定食品中总砷的3种前处理法比较

目的建立准确、可靠、稳定的测定食品中总砷的分析方法。方法利用湿消解法、微波消解法、干灰化法分别处理食品样品,用氢化物发生原子荧光光谱法测定食品中总砷的含量。结果鱼粉、紫菜(GBW 10023-GSB-14)、大米(GBW 10010)、鸡肉(GBW 10018)干灰化法测定总砷的结果为3.18±0.052、27.01±0.063、0.104±0.002、0.115±0.004 mg/kg均在参考值范围,加标回收率为93.7%~98.5%,RSD≤2.31%;湿消解法测定结果为3.12±0.041、26.93±0.072、0.103±0.003、0.112±0.003 mg/kg均在参考值范围,加标回收率为89.2%~97.5%,RSD≤1.92%;微波消解法处理鱼粉和紫菜的测定结果为1.74±0.032、15.40±0.096 mg/kg不足参考值的60%,但大米、鸡肉的测定值为0.102±0.001、0.114±0.005 mg/kg在参考值范围,加标回收率为96.3%~97.5%,RSD≤2.51%。湿消解法具有灵活调节消解温度,消解酸种类、用量和消解时间等优点,可适用于大部分食品样品的前处理;微波消解法耗费时间短,但用酸量大,适用于砷存在形态相对简单的样品;干灰化法耗费时间较长,适用于挥发温度高、油脂含量高、砷存在形态比较复杂的样品。结论湿消解法、干灰化法适用于大部分食品样品的前处理,微波消解法使用有局限性,仅适应于砷存在形态相对简单的样品。     

塔形古建筑物的倾斜监测

由于受到各种因素的影响,塔形建筑物都有不同程度的倾斜,为提出有效的整治措施,需对其进行倾斜监测。文中针对已倾斜的古塔建筑物制定一套监测方法来测定倾斜角,从而解决了塔形建筑物的倾斜监测难题,为制定古塔的保护措施提供重要理论依据。     

滚动轴承寿命计算方法的优化

随着滚动轴承寿命研究的深入,有必要对寿命影响因素进行转化,使之具体化、公式化。通过经验公式整理、试验数据总结、图形数据处理等方法,旨在找到最佳的寿命计算方法。研究结果显示:可靠度越高,失效概率系数越小,轴承工作寿命越短;材料的热处理方式对轴承疲劳寿命有较大影响;滚动轴承的疲劳寿命与滚动体的最大载荷有紧密联系;通过寿命试验已经证实润滑油膜厚度对疲劳寿命有显著的影响;润滑剂的过度污染会极大的缩短轴承疲劳寿命;当工作温度高于120℃时,温度越高,轴承疲劳寿命越短。综合上述结果,轴承寿命计算方法得到了优化。