3D打印连续纤维复合假肢接受腔Z向强化制造策略

假肢是截肢者恢复行动能力所必须的康复辅具,假肢接受腔作为连接残肢与假肢系统之间重要的生机界面,具有包容残肢、支撑体重、传递运动载荷的重要作用。与传统工艺制备的假肢接受腔相比,MEX(Material Extrusion,材料挤出成形)3D打印接受腔具有加工周期短,成本低等优势,能够满足接受腔快速低成本制造的需求,但该工艺制备的接受腔以Z向力学性能较差为突出劣势,应用也因此受到限制。之前的研究针对该问题提出了一系列的策略对MEX打印工艺的Z向力学性能进行提升,但受到材料与工艺限制,优化后的打印策略制备接受腔的Z向力学性能依然不足。为解决该问题,本研究首先基于假肢接受腔的打印需求,自主研发了可控制挤出头姿态变换的多自由度MEX打印设备。随后,本研究系统地研究了多自由度打印工况下纤维方向和打印层厚对芳纶纤维增强复合材料打印件Z向力学性能的影响。最后,本研究根据多步态下假肢接受腔的力学分析结果,将纤维方向和接受腔厚度等参数和接受腔受力状态进行关联,提出了接受腔Z向强化打印策略。结果表明,与传统3D打印工艺相比,Z向强化制造策略可显著提升接受腔的力学性能,所制备的假肢接受腔可满足穿戴疲劳要求。     

视相关大规模三维地形实时绘制技术综述

大规模三维地形表面实时绘制一直是国内外的研究热点.综述了大规模三维地形表面实时绘制算法的分类,包括基于规则网格和非规则网格、基于in-core和out-of-core、基于CPU和GPU的三大类绘制算法;阐述了大规模三维地形表面实时绘制算法的发展现状和关键技术,通过out-of-core算法的数据预取策略解决大数据量模型的交互式渲染问题,采用视点相关的多分辨率技术简化整个场景的复杂度,减少绘制的数据量;指出了各种方法的优点与不足,最后对大规模三维地形表面实时绘制所需要研究的问题进行了总结.     

基于频谱分析和图像融合的红外弱小目标增强

利用红外弱小目标灰度的局部极大性在频域往往对应于频谱突变的特性,提出了一种基于频谱分析和图像融合的红外弱小目标增强算法。首先利用图像背景和目标具有不同频谱振幅的特点,提取红外图像的残留频谱,得到潜在目标显著图;然后利用序列图像的冗余信息,在空间域对目标和背景区域分别采用不同融合规则进行多帧融合。实验表明,该方法能够有效增强红外弱小目标的像素数和总能量,且实时性较好。     

相变蓄冷材料及系统应用研究进展

相变蓄冷技术利用相变材料在相变时伴随着的吸热或放热过程对能量进行储存和应用，起到控制温度、降低能耗和转移用能负荷的作用。本文综述了相变温度在25℃以下的相变蓄冷材料及其在不同应用场景的筛选依据，介绍了相变蓄冷材料在食品医疗冷链物流、建筑节能控温与数据中心应急冷却、人体热管理和医疗保健的相变纺织品等领域的应用。从调节相变蓄冷材料相变温度、过冷度、热导率和循环稳定性等方面总结了材料热物性的调控策略，分析了不同调控策略存在的优缺点，指出相变蓄冷系统可通过增强蓄冷系统热导率和强化传热结构来改善普通材料传热性能差的问题。最后从复合相变材料制备到系统设计优化和应用场景拓展等方面对相变蓄冷技术研究方向进行了展望。