生物陶瓷人工骨制备的新方法

主要介绍了近年来发展起来的两种新技术 :快速原型制造技术和放电等离子烧结技术。概括了两种技术的原理、特点以及在人工骨制备中的应用 ,提出了用这两种技术制备人工骨的设想。     

Development of large-scale stacked-type electrostatic actuators for use as artificial muscles

Electrostatic actuators have the advantages of light weight, flexibility, and high energy efficiency, which make them suitable for use as artificial muscles. However, a traditional electrostatic actuator cannot generate long strokes and a high force density at the same time because such actuator would excessively widen the gap between the electrodes because of its structure. This paper presents a newly developed large-scale stacked-type electrostatic actuator (LSEA) intended for use as an artificial muscle for robots. LSEA is a multi-stacked electrostatic actuator that can be linearly contracted by the application of a voltage. It has a unique structure that prevents overextension of the gap between the electrodes. It can therefore generate a large force. The spring characteristics and the relationship between the contractive force and the stroke were experimentally determined. The findings showed that LSEA prevents the overextension of the gap between the electrodes and has a high contraction ratio that is equivalent to that of a mammalian skeletal muscle.     

人工鱼群—粒子群混合算法优化进港航班排序

针对空中交通管理中的进港航班排序问题, 提出了人工鱼群—粒子群混合算法(AFPSO)这一航班排序算法来优化进港航班排序, 使时段内进港航班队列总延误时间最少。算法结合了基本人工鱼群算法(AFSA)和基本粒子群算法(PSO)各自的优点, 先以AFSA在全局寻找满意的解域, 再以PSO算法在这些解域中进行快速的局部搜索获得精确解, 最终使算法提高收敛速度和搜索精度。仿真结果表明, 在单跑道和双跑道情况下, AFPSO算法使得航班队列总延误时间比FCFS调度方法减少了20. 9%和34. 4%, 比基本AFSA减少了3. 2%和3. 5%。算法得到的满意解能够为自动化空中交通管理提供实时支持。     

高温变换催化剂制备条件的神经网络优化

将影响低汽气比条件下LB型节能高温变换催化剂活性的主要因素作为人工神经网络的特征输入向量,将全部实验数据分为训练集和预测集,运用Matlab神经网络工具箱,按改进的Bayes自动归一化算法建立反向传播神经网络模型,不仅可防止网络陷入局部最小,而且提高了网络训练精度和泛化能力。适当拓宽正交实验各因素的水平范围,经过不同因素、不同水平间的组合模拟,预测出LB型节能高温变换催化剂的最佳制备条件为氧化铈质量分数0.76%、氧化铜质量分数5.8%、氧化铬质量分数8.6%、氧化镧质量分数1.0%、铁液浓度92 g/L、中和过程最终pH值9.5。在最佳条件下试制催化剂在低汽气比下的平均活性达77.6%。     

生物陶瓷内部成孔与贯通方式的研究

多孔羟基磷灰石（HA）陶瓷内部结构满足细胞向内部渗透、迁移、粘附和生长的条件。实验探讨了HA陶瓷内部成孔与孔道连结的机理与技术，采用添加制孔剂和固化纤维2种方法制备系列样品，测算了样品气孔率，并对微观结构进行扫描电镜观察，最终确定可人工调控内部结构的HA陶瓷成孔与贯通技术。     

AlON-TiN复相材料的合成及工艺优化

在对Ti—Al-O-N体系热力学分析的基础上合成了AlON—TiN复相材料，XRD，TEM分析与观测结果证实了热力学分析的可靠性。运用人工神经元网络(artificial neural networks，ANN)对合成AlON—TiN的工艺参数进行了训练，训练结果良好，神经网络的预测值和实测值一致；遗传算法(genetic algorithm，GA)寻优得到最佳工艺参数：烧结温度为1830℃，保温2．45h，TiN的含量为15％(质量分数)。对遗传算法寻优结果进行了单因素分析，随着TiN含量的增加，强度增加，而随烧结温度和保温时间的增加，强度先增加后减小。     

基于神经网络的丙烯腈流化床反应器的离线模拟与优化

A mathematical model is developed for an industrial acrylonitrile fluidized-bed reactor based on artificial neural networks.A new algorithm,which combines the characteristics of both genetic algorithm(GA) and generalized delta-rule(GDR) is used to train artificial neural network (ANN) in order to avoid search terminated at a local optimal solution.For searching the global optimum,a new algorithm called SM-GA,incorporating advantages of both simplex method (SM) and GA, is proposed and applied to optimize the operating conditions of an acrylonitrile fluidized-bed reactor in industry.     

用人工神经网络预测混杂复合材料混杂效应

本研究建立一个二输入单输出的BP人工神经网络模型，并用QBASIC语言编制了相应的软件。利用该神经网络模型对混杂效应与混杂比及分散度系数间关系进行了预测。研究结果表明，网络经过61223次的迭代，预潮值误差为0．12％，具有很高的预测精度，可用于混杂复合材料混杂效应的预测。     

塔里木河干流人工与天然绿洲转化及适宜比例研究

利用1990,2000,2010年3期Landsat TM/ETM遥感影像,基于RS/GIS技术,分别提取土地利用/覆被类型信息,分析1990~2010年塔里木河流域人工绿洲和天然绿洲的变化规律及其比例,探讨该区人工绿洲和天然绿洲的适宜配比。研究结果表明:(1)1990~2010年,研究区域人工绿洲呈不断扩张,天然绿洲面积不断缩小,人工绿洲替代天然绿洲的趋势。(2)1990~2010年,人工与天然绿洲总面积几乎无差异,面积变化主要是人工绿洲与天然绿洲之间的相互转换。具体表现为:天然草地、林地等向人工绿洲中的耕地、建筑用地转化;同时植被长势衰退:高覆盖草地向中、低覆盖草地转化,中覆盖草地向低覆盖草地转化,灌木林地逐渐退化为草地,低覆盖草地向沙漠转化。(3)人工与天然绿洲面积比例在近20 a呈增加的趋势,在1990,2000,2010年,人工与天然绿洲面积比值分别是1∶9,2∶8,3∶7。