多传感信息融合在液压故障诊断中的应用

针对恶劣工作环境下多传感信息融合识别效果差和D-S证据理论中证据难获取的问题,在组建有效的传感器网络的基础上,结合改进的JDL模型并根据数据融合分级处理思想,数据层采用自适应加权最小平方估计法对数据进行清洗和特征提取,特征层通过多并行PSO-Hopfield网络的联想记忆功能进行局部诊断,决策层根据修正的D-S证据理论进行时空域融合,并且每级和最终诊断之间都有直接数据通信和反馈,使得知识库信息能为数据挖掘进行知识发现作必要的数据储备。通过仿真结果可知:该数据融合系统容错性强、能综合利用传感器信息并准确定位故障。     

骨组织工程支架的不同孔隙率对成形性能的影响分析

生物三维打印成形的支架孔隙率对引导骨组织的再生极其重要。首先对不同孔径大小的骨组织工程支架模型进行有限元分析。再利用易降解、生物相容性良好的聚乙烯醇(PVA)与羟基磷灰石(HA)混合材料制备出不同孔隙率的骨组织工程支架,对其宏观特征、微观结构和力学性能等重要参数进行对比,得出孔隙率约为60%的骨组织工程支架实际平均抗压强度为14.90 MPa,力学性能与生物相容性最佳,为提高成骨效率奠定实验研究基础。     

挤出沉积成型工艺参数优化研究

通过挤出沉积成型试验,对骨组织工程支架的成型工艺参数进行研究,以提高同轴骨支架组织工程的成型质量和力学性能。方法:首先采用田口法和方差分析法对打印参数进行了优选,其次分析了工艺参数对成型质量和力学性能的显著性影响,最后通过优选的工艺参数对实验结果进行了预测和分析。结果:结果显示,挤出沉积成型最优参数组合为喷头内外芯直径0.6 mm/1.5 mm,层高1.5 mm,打印速度30 mm/h,内芯材料配比1∶1.5;对骨支架特性影响的显著性由强到弱依次为层高、打印速度、内芯喷头直径和内芯材料配比。结论:验证实验结果表明,成型质量和力学性能实验值的信噪比与预估信噪比非常接近,说明挤出沉积成型工艺参数的优化对骨组织工程支架的成型质量和力学性能的提高是十分有效的。     

修正的D-S证据理论在液压故障诊断中的应用

针对液压系统出现故障隐蔽性强、可变性强的问题,给出基于修正的D-S（Dempster-Shafer）证据理论的多传感器时空域信息融合方法。通过测试待诊断部分的压力、温度、流量并结合经验值,得到各部分信度函数分配,根据D-S组合、决策规则,对多个传感器多个测量周期的时空域信息进行融合,识别出故障部分。实验表明：该方法在证据高度冲突时仍有效果并有效防止了指数爆炸现象,算法简单,能准确定位故障。     

基于电机挤出沉积的多喷头生物3D打印系统

3D打印载药组织工程骨支架正朝着多材质方向发展。针对多材质支架打印过程中出现的多喷头切换时产生的喷头干涉碰撞、共点打印以及流涎现象,对电机挤出式打印喷头的切换装置、多材质打印路径及多喷头打印控制进行研究,提出基于电机挤出沉积的多喷头打印系统及多喷头控制方法。使用花瓣形喷头切换机构实现多材质的切换,设计多喷头切换的路径规划方法及上位机控制程序,最后以羟基磷灰石和聚乙烯醇的混合材料在多喷头生物3D打印系统上进行打印测试。研究结果表明：该系统能实现多喷头的协调打印、共点打印,解决了打印过程中喷头切换时产生的干涉碰撞和流涎现象,为仿生载药组织工程骨支架的梯度打印提供了参考。     

不同浓度聚乙烯醇与羊椎骨粉结合的复合骨支架性能分析

人工骨支架材料的研究一直是组织工程的主要内容,将经过高温煅烧及研磨过的羊椎骨粉和无毒,易降解的聚乙烯醇(PVA)作为成型材料,应用三维打印技术,选择综合质量较好的十字网格填充路径,通过自行开发的三维打印成型设备打印出不同材料浓度下的人工骨支架,并将其低温冷冻干燥。对其孔径、孔密度,力学性能及生物相容性等重要参数进行测定,分析与对比,挑选出最佳的材料浓度,并将最佳浓度下打印的支架用于骨髓干细胞复合培养和兔子体内植入实验,验证该支架材料代替骨的可行性,为生物骨组织工程材料的研究提供一定的依据。