基于克里金理论的辐射剂量场插值重构与可视化研究

使用基于克里金理论的插值计算方法对均匀网格与随机排列等不同分布类型的辐射剂量场进行了数据重构与可视化研究,并将重构结果与常用的反距离加权插值法进行了对比,分析了不同插值方法对辐射剂量场重构精度与可视化显示效果的影响。结果表明:对于多数情况,克里金插值法在辐射剂量场重构的精度与可视化显示的效果上均明显优于反距离加权插值法,算例中克里金插值法的结果与原始数据之间的偏差在10%以内,而反距离加权插值法的结果与原始数据之间的偏差基本在15%以上;但在辐射剂量场梯度变化较大且已知数据极少的区域,克里金插值法的计算结果偏差会增大,此时可使用反距离加权插值作为其补充,综合使用。本文的研究工作,验证了克里金插值法在辐射剂量场重构与可视化方面的应用潜力,可为推动辐射剂量场可视化仿真技术的发展提供技术支持。     

基于柔性干电极的肌电信号无线采集系统设计

传统Ag/AgCl湿电极存在柔韧性差、稳定性不高等缺点,已不能满足应用于智能可穿戴设备采集表面肌电信号(sEMG)的需求。提出一种通过微电子机械系统(MEMS)技术制备柔性干电极的方法,并针对柔性干电极的特点设计一套便携式16通道sEMG无线采集系统。通过光刻、刻蚀、聚二甲基硅氧烷(PDMS)形貌转移等工艺制成面积1 cm~2、厚度1 mm、底部直径80μm、高度143μm、中心距160～240μm的柔性微针阵列干电极。无线采集系统将采集到的sEMG进行放大、滤波、A/D转换和无线传输后,由LabVIEW编写的上位机进行波形显示和数据存储。整个采集装置尺寸为6 cm×2.5 cm×1.5 cm,电池容量为200 mA·h,充电5 min可在室外50 m范围内工作4 h左右。该无线采集装置配合柔性干电极提取sEMG具有采集通道多、稳定性好、传输距离远、实时显示波形、生物兼容性好等优点。     

机械构件用35SiMn钢表面处理研究

为进一步提高机械构件用35SiMn钢的表面性能,采用电沉积技术对35SiMn钢进行表面处理。分别制备Ni、NiCo合金和Ni-Co/SiC复合镀层,并研究3种镀层的表面形貌、元素组成、硬度和耐磨性能。结果表明:表面处理使35SiMn钢的硬度明显提高,耐磨性能也得到有效改善;3种镀层的组织较致密,其中Ni-Co/SiC复合镀层的组织最致密;3种镀层硬度的平均值分别是35SiMn钢的1.8倍、2.1倍和2.3倍,摩擦因数相比35SiMn钢分别降低16.7%、28.3%、33.3%。     

基于紧耦合结构的宽带基站天线设计

随着5G移动通信频段的公布,传统基站天线已不足以覆盖其工作频段。文章以紧耦合阵列天线理论为基础,提出了一种基于紧耦合结构的交叉偶极子宽带基站天线。该天线由两对正交的领结状偶极子天线构成,通过两对交叉偶极子之间的耦合效应,有效地展宽了天线的阻抗带宽。同时,通过在天线和金属反射板之间加载电阻型频率选择表面,吸收由反射板引入的谐振反射波,改善天线高频端辐射性能。仿真及测试结果表明:该天线在1.7-3.6 GHz 频率范围内,可以满足基站天线的设计指标,两端口驻波比均小于1.5,两端口之间隔离度大于55 dB,半功率波束宽度满足65°±5°范围,且整个频段内增益均大于8.5 dBi。     

多层单道电弧增材表面3-D重构方法研究

为了研究多层单道电弧增材表面3-D成形特征，采用激光视觉传感系统采集电弧增材制造表面条纹图像。提出基于边界约束条件的感兴趣区域(ROI)提取法对焊缝特征曲线进行定位，获取ROI的激光条纹像素坐标。进行了理论分析和实验验证，得到电弧增材表面的3-D离散点数据，采用Delaunay三角剖分对离散点拟合形成3-D实体表面。结果表明，锯齿靶标的线性标定方法，3-D重构精度在0.2mm以内; 基于边界约束条件的ROI提取方法能准确定位电弧增材上表面和侧表面的条纹特征曲线。这一结果对电弧增材表面的3-D成形检测是有帮助的。     

血小板源性生长因子/蛋白激酶B通路在压力超负荷诱导的心室重构中的作用及机制研究

目的:分析血小板源性生长因子（PDGF）/蛋白激酶B（AKT）通路在压力超负荷诱导的心室重构中的作用及机制。方法:选取C57BL/6雌性小鼠55只，建立主动脉弓缩窄模型，成功建模45只，小鼠随机数字表法分为假手术组、DMSO组和实验组，假手术组小鼠开胸后逐层缝合，不进行主动脉缩窄术（TAC），开胸24 h后给予PBS溶液200 μL加DMSO 50 μL，DMSO组TAC术后24 h给予PBS溶液200 μL加DMSO 50 μL，实验组TAC术后24 h给予PBS溶液200 μL加抑制剂AG1296 50 μL，观察小鼠心功能及心肌组织病理形态。慢病毒感染建立PDGF基因不同表达人脐静脉内皮细胞（HUVEC）细胞鉴定和培养，依据细胞不同处理方式分为对照组、PDGF组、shRNA组和PDGF+IMA组，检测p-AKT及t-AKT蛋白在HUVEC细胞内表达情况。结果:DMSO组小鼠左室收缩末期容积（LVESV）、左室舒张末期容积（LVEDV）、左室收缩末期内径（LVESD）及左室舒张末期内径（LVEDD）较假手术组升高，左室射血分数（EF）、左室短轴缩短率（FS）较假手术组降低。实验组LVESV、LVEDV、LVESD及LVEDD较DMSO组降低，EF、FS较DMSO组升高，差异有统计学意义（P＜0.05）。假手术组小鼠心肌组织整齐排列，间隙正常；DMSO组小鼠形态不规整，炎性细胞浸润，细胞间隙变大，胞核深染。实验组小鼠膨大或坏死细胞减少，间隙变小，炎性浸润降低。DMSO组小鼠心肌细胞横截面积较假手术组升高，实验组小鼠心肌细胞横截面积较DMSO组降低，差异有统计学意义（P＜0.05）。PDGF+IMA组细胞内p-AKT及t-AKT蛋白表达较PDGF组及shRNA组显著降低，差异有统计学意义（P＜0.05）。结论:PDGF可加速压力超负荷诱导心室重构，促进形成心肌组织纤维化，而抑制PDGF/AKT通路可改善心肌细胞肥大。     

重力滚道下柱体缺陷检测系统的PLC控制设计

柱形滚子广泛使用在轴承、阀门等基础件中,产量巨大且表面的光学特征复杂。为提高柱形滚子的检测精度和检测效率,采用一种圆柱体在斜轨道上的自滚动方式,无夹持物遮挡,减少一个自由度的经济成本和精度约束;提出一种基于双相机重力滚道柱体缺陷检测系统的PLC控制方案,对硬件结构和软件执行流程进行了详细的设计;建立了组态环境界面,对系统的运行进行监控和仿真调试。结果表明:本系统能够实现重力滚道下柱形滚子的上下料和缺陷分类控制,验证了本控制系统的可行性。     

离子液体催化合成双烷基二苯醚

以盐酸三乙胺/三氯化铝(Et_3NHCl-AlCl_3)离子液体为催化剂,二苯醚和1-十二烯烃为原料合成了双烷基二苯醚。通过正交试验,得到烷基化反应的较优工艺条件为:n(二苯醚):n(1-十二烯烃)=1:3,二苯醚用量0.3 mol,催化剂用量0.045 mol,反应温度70℃,反应时间1 h。在此条件下,烷基化转化率为98.1%,双烷基二苯醚选择性为33.7%。改变离子液体的阳离子和阴离子部分结构,研究了催化剂结构对其催化性能的影响。结果表明,该类催化剂的催化活性主要由阴离子部分的结构决定,较优的阴阳离子组合为Et_3NHCl-AlCl_3。