四连杆膝关节假肢的动力学建模与分析

相比于单轴式膝关节,四连杆膝关节具有更好的仿生特性和运动安全性,因而在下肢假肢研究中得到广泛关注. 本研究以一款四连杆膝关节被动假肢为研究对象,主要关注足-地交互作用力以及膝关节单边接触力等强非线性因素对下肢假肢步态的影响. 为此,采用 Kelvin-Voigt 模型和库伦模型描述足-地接触力和摩擦力,并采用 Kelvin-Voigt 模型描述膝关节单边接触力,从而基于第一类拉格朗日方程建立假肢动力学模型. 本研究以步态实验测得的髋关节运动数据为模型的驱动信号,针对假肢的步态特征进行了数值分析. 计算结果显示,当膝关节液压阻尼器的刚度较小时,强非线性作用力会使假肢产生显著的亚谐波响应,进而导致步态周期失谐. 进一步研究发现,提胯行为能够避免步态周期失谐,这也为残疾人行走时的提胯等代偿行为提供了一种新的力学解释. 为了评价假肢步态与健康人实测步态的一致性,本研究进一步定义了步态相关系数并分析了膝关节液压阻尼器刚度、阻尼参数对相关系数的影响. 结果表明,通过合理的刚度、阻尼参数设计,两者步态的相关系数可达到 0.9 以上,这为四连杆膝关节被动假肢进一步优化提供了理论支撑.      

1550nm-VCSELs在偏振保持光反馈和正交光注入下的偏振转换特性

基于自旋反转模型,研究了1550 nm垂直腔面发射激光器(1550 nm-VCSELs)在偏振保持光反馈和正交光注入下的偏振转换特性.结果表明:正交光注入下的从激光器会随着注入强度的增加产生偏振转换.在归一化注入电流较小时,改变反馈强度,会使从激光器发生偏振转换的注入强度出现规律不同的变化;改变频率失谐,会使从激光器发生偏振转换的注入强度出现规律相同的变化.     

Finite-key analysis of practical time-bin high-dimensional quantum key distribution with afterpulse effect

High-dimensional quantum resources provide the ability to encode several bits of information on a single photon, which can particularly increase the secret key rate rate of quantum key distribution (QKD) systems. Recently, a practical four-dimensional QKD scheme based on time-bin quantum photonic state, only with two single-photon avalanche detectors as measurement setup, has been proven to have a superior performance than the qubit-based one. In this paper, we extend the results to our proposed eight-dimensional scheme. Then, we consider two main practical factors to improve its secret key bound. Concretely, we take the afterpulse effect into account and apply a finite-key analysis with the intensity fluctuations. Our secret bounds give consideration to both the intensity fluctuations and the afterpulse effect for the high-dimensional QKD systems. Numerical simulations show the bound of eight-dimensional QKD scheme is more robust to the intensity fluctuations but more sensitive to the afterpulse effect than the four-dimensional one.     

基于示波器使用的系列拓展实验研究

基于传统的示波器实验,结合大学物理及现代科学技术,进行了相关系列实验的研究。     

基于CSY热敏式温度传感器实验方法改进

本文通过对热敏式温度传感器实验方法的改进,提高了测量精度.扩大了学生知识面,收到了较好的课堂效果.     

柱后衍生-高效液相色谱法测定玉米中伏马菌素B1和B2

建立了邻苯二甲醛(OPA)柱后衍生-高效液相色谱测定玉米中伏马菌素B1和B2(FB1和FB2)的方法。采用ZORBAX SB-C18色谱柱,以0.1 mol/L磷酸二氢钠溶液(pH 3.3)-甲醇为流动相,梯度洗脱。流动相流速为0.8 mL/min,柱温40 ℃;衍生剂的流速为0.4 mL/min,衍生温度为室温。实验对衍生剂缓冲液的pH、衍生剂的浓度和流速、激发和发射波长等重要条件进行了优化。结果表明,衍生剂的pH在10.5、OPA的质量浓度为2 g/L、流速为0.4 mL/min、激发波长335 nm、发射波长440 nm时测定效果良好,FB1、FB2在0.2～20 mg/L范围内线性关系良好,相关系数大于0.999; FB1和FB2的检出限均为0.02 mg/kg;在0.1～ 4.0 mg/kg范围内,3个添加水平的平均回收率为82.5%～89.8%。该方法精确、简单、快速,适合玉米中FB1和FB2的测定。     

稀土元素(Ce/Nd/Eu/Gd)与N共掺锐钛矿相TiO_2的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理对锐钛矿相TiO_2、稀土元素Ce、Nd、Eu、Gd单掺锐钛矿相TiO_2,以及这四种稀土元素与N共掺锐钛矿相TiO_2前后的几何结构、能带结构、态密度以及光学性质进行了计算.结果表明:四种稀土元素单掺后导致锐钛矿TiO_2晶胞膨胀,晶格发生畸变,禁带宽度变小,而其与N共掺后晶格畸变的程度小于单掺体系,且共掺体系的禁带宽度也减小.在光学性质中,单掺体系和共掺体系的光吸收带边都发生了红移,在可见光区的吸收系数增加,且共掺体系比单掺体系增加程度大,整体有效提高了TiO_2的光催化效率.     

直通齿和交错齿迷宫密封流场与动特性的比较

为计算比较直通齿和交错齿迷宫密封内部的流场分布和动力特性,本文建立了两种齿形密封的三维CFD模型,并利用商业软件CFX模拟分析流场的分布规律,计算密封内气体对转子的气流激振力,求解两齿形密封的动特性系数。结果显示:交错齿迷宫密封泄漏量和周向速度均小于直通齿,并且转子上有7齿的交错齿密封的稳定性优于直通齿。     

多分散性对两亲性两嵌段共聚物在选择性溶剂中自组装行为影响的Monte Carlo模拟

采用Monte Carlo模拟方法研究了多分散性AB两亲性两嵌段共聚物在选择性溶剂中的自组装行为.模拟结果表明,嵌段共聚物的多分散性对体系在选择性溶剂中自组装所形成的胶束形貌结构有很大影响.当AB两嵌段共聚物的多分散系数由1.0增加至1.4时,体系中自组装所形成的胶束将会发生由囊泡到片层直至球状的一系列形态转变.通过统...     

C18固相萃取柱-高效液相色谱法测定葡萄干中赭曲霉毒素A

采用C18固相萃取柱对葡萄干样品中赭曲霉毒素A(OTA)净化,以高效液相色谱结合荧光检测器对提取样品进行检测,采用乙腈-水-冰乙酸为流动相,荧光检测器激发波长333nm,发射波长460nm,外标法定量。结果表明,在0.098～12.5μg/L范围内有良好的线性关系(R2=0.9998),检测限为0.07μg/kg,加标回收率在94.0%～108.4%之间,相对标准偏差为0.4%～1.0%,并对采集的10个葡萄干样品进行OTA含量检测,证实了该方法的可行性。该方法可满足对大批量葡萄干样品中赭曲霉毒素A检测的需要。