医用多孔NiTi合金表面溶胶-凝胶法制备TiO2涂层

采用溶胶-凝胶法结合浸渍提拉工艺在多孔NiTi合金表面制备出了结构均一的锐钛矿型TiO2涂层,并在溶胶中添加聚乙二醇(PEG)作为造孔剂,进而在多孔NiTi合金表面制备出内层致密、外层多孔的TiO2复合涂层。SEM分析结果表明,TiO2涂层均匀地覆盖了多孔NiTi合金基体的外表面以及孔的内表面。Hanks溶液中的阳极极化曲线结果表明,与未处理的多孔NiTi合金相比,具有致密TiO2涂层的多孔NiTi合金其耐腐蚀性能有了显著提高。而多孔TiO2复合涂层进一步增大了多孔NiTi合金的实际表面积,提高了材料表面的生物活性。     

生物力学的几个问题

引言生物力学是力学与生物学、生理学、病理学、解剖学、医学等学科之间的边缘学科。近二十年以来,医学科学技术的进一步发展,仿生学的发展,以及由于新技术的出现而产生的人对特种环境适应性问题的研究等提出了一系列的生物力学问题,促进了生物力学作为一个新的学科蓬勃发展起来。目前,生物力学已经以人体正常生理力学为中心,包括生物材料的力学性质、血流动力学、微循环力学、肌肉力学与骨骼力学、人体动力反应及人体耐受性问题、生物运动力学等,形成了一...     

有界约束非线性系统的结合Lanczos分解技术不精确Newton法

提出了结合Lanczos分解技术不精确Newton法求解有界变量约束非线性系统．通过Lanczos分解技术解一个仿射二次模型获得迭代方向．利用内点回代线搜索技术,沿着这个方向得到一个可接受的步长．在合理的假设条件下,证明了算法的整体收敛性与局部超线性收敛速率．此外,数值结果表明了算法的有效性．     

Inexact Newton method via Lanczos decomposed technique for solving box-constrained nonlinear systems

This paper proposes an inexact Newton method via the Lanczos decomposed technique for solving the box-constrained nonlinear systems. An iterative direction is obtained by solving an affine scaling quadratic model with the Lanczos decomposed technique. By using the interior backtracking line search technique, an acceptable trial step length is found along this direction. The global convergence and the fast local convergence rate of the proposed algorithm are established under some reasonable conditions. Furthermore, the results of the numerical experiments show the effectiveness of the pro- posed algorithm.     

16 keV C–离子在锥形玻璃管中的输运过程

鉴于经锥形玻璃管聚焦的离子束在微纳加工、微区分析以及辐照生物医学等领域具有广阔的应用前景,本文研究了16 keV C^–在不同倾斜角度的锥形玻璃管中输运过程.实验发现当处于0°倾斜角度时,出射粒子由核区和晕区构成,核区是从锥形管后锥孔中直接出射,未与锥形管内壁之间发生电荷交换,主要成分为C^–离子.晕区是C^–与锥形管内壁发生部分电荷交换作用,由C^–和C⁰构成.当倾斜角度为1°时,出射离子由两部分组成:C⁰原子束斑和C^–离子束斑,未出现核区.出射核区的离子方向始终保持在入射粒子方向,与锥形管倾斜角度无关.随着锥形管不断倾斜,相对透射率不断减小, C⁰束斑占比增加, C^–束斑占比减小.锥形管对入射离子有聚焦效应.本实验弥补了低能负离子在锥形管运输过程研究的欠缺,有助于聚焦离子束的后续开发应用.     

网球塔的理论分析与实验探究

借助网球之间的摩擦力,可以将网球垒成多层的“网球塔”.“网球塔”问题兼具趣味性、科学性和综合性,研究该问题对锻炼大学生的综合物理素养有重要意义.本文首先以形变程度和接触面积两方面的实验验证了所选网球可以视为刚体;其次,考虑网球条纹等因素测出了球上静摩擦因数与支持力间的关系,进一步给出了稳定网球塔的理论力学分析求解方法,并结合Adams仿真与实际实验进行了验证;最后,指出除顶层外,各层的球数都相同时,可通过改变球的堆积密度和构建“耦合”结构两种方式改变网球塔的结构,并讨论了相关求解中的超静定问题.     

银加载爆轰实验中生成的固体粒子表征

使用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能谱、比表面和孔隙度等分析方法,对加载货币银爆轰 实验生成样品的成分含量、粒子形貌、形成物相、金属银的晶粒度、比表面及孔隙度进行了分析。结果表明,银 和铜在爆后的粒子中仍然为共熔体,相对金属银,晶格参数减小,生成银粒子的晶粒度为15.9~22.2nm;由 于高温高压和实验环境的影响,银粒子爆后和其他杂质粒子粘结在一起形成较大的颗粒,含有许多其他成分, 氧化亚铁来源于爆炸罐的罐体,大量无定形碳粉来源于缺氧环境下炸药的不完全燃烧,铝和硅来源于实验装 置。对生成样品的形貌分析证明了XRD对银晶粒度的分析结果。因为样品中含有较多量的碳粉,为了弄清 对气体的吸附作用,对样品进行了比表面、孔隙度以及孔径分析。     

大型饼类锻件镦粗夹层裂纹缺陷形成机理研究

针对大型饼类锻件镦粗过程出现的夹层裂纹缺陷问题,本文采用有限元技术,建立锻件镦粗过程的热力耦合理论分析模型,计算了镦粗过程中等效应变、等效应变速率及其对应梯度的演变规律。通过对各场变量演变分布的分析,提出了基于变形程度与变形速度梯度组合式的夹层缺陷判断模型,并获得了锻件心部夹层裂纹的形貌和分布。通过对比计算结果与实验测试数据,二者吻合良好。     

基于有限元和优化的粗轧短行程控制曲线研究

针对热带钢粗轧段头尾部形状短行程控制SSC(Short Stroke Control)问题,提出了数值优化法研究改善头尾形状的SSC曲线。采用编程开发手段,将有限元分析与优化算法相结合,以端部宽度偏差最小为目标,建立了粗轧段SSC曲线数值优化分析系统。通过计算得到了优化迭代过程中短行程曲线和头尾宽度偏差的变化分布,最终给出优化后的SSC曲线和对应的头尾形貌。结果表明,该方法对粗轧段SSC曲线的优化是有效的,能够降低头尾部切损长度,研究成果可用于指导生产实践。     

卟啉壳聚糖共聚物的合成及其光动力抗肿瘤性能

基于第三代光敏剂的设计思路,以提高光敏剂的生物相容性等性能,用EDC/NHS催化体系,将羧甲基壳聚糖(CMC)与卟啉结合制得卟啉-壳聚糖共聚物(TAPP-CMC)。通过紫外光谱、红外光谱、X射线粉末衍射和热重量分析表征了相关化合物;通过扫描电镜观察到TAPP-CMC和CMC均为不规则的片状结构;肿瘤细胞形态考察了TAPP-CMC对肝癌细胞的光动力抗肿瘤活性。研究结果表明：EDC/NHS催化体系是一种可行的卟啉-壳聚糖共聚物的合成途径,聚合后可提高其生物相容性,同时对肝癌细胞有一定的光动力抗癌活性。