新工科背景下力学跨学科课程的建设与探讨

新一轮科技变革业已开始,我国正在大力推动“新工科”建设。力学专业作为工科的关键基础之一,需要结合新时代工程教育改革方向来推进专业教育与学科建设。本文以生物力学与仿生跨学科课程为例,分析了当前跨学科课程所面临的学生缺少了解、教师定位不清、教学方式单一等问题,提出了与低年级通识教育、基础力学课程、现代教育技术相结合的针对性措施,并对其实施效果进行总结,以期为现有工科中的跨学科课程建设提供借鉴和参考。     

基于质量控制的供应链计划问题研究

为了研究基于质量控制的供应链计划问题,采用了优化建模的方法,分析了易腐物品生命周期函数的选用及拟合原则,建立起了质量衰减成本与时间之间的关系,考虑了涉及交通及天气情况的运输风险,最终建立了优化模型,以实现供应链运行总成本最小。最后,提出了动态规划的求解方法,并通过仿真实验证明了算法的有效性。     

骨科植入物的微动摩擦学研究现状及进展

骨科植入物在人体中的微动会引起植入物的磨损导致损伤,造成骨科手术的失败.本文介绍了植入物微动摩擦学的类型、研究方法、磨损机理及改善措施,详细阐述了当前国内外关于骨科植入物微动摩擦学的试验及数值模拟研究成果.建立1套可准确获得界面微动真实分布的科学方法,将有助于深入研究人体中界面微动,而将骨组织的生长模型与力学特性相结合,建立适于描述人体中植入物-骨组织的界面微动模型,对临床治疗及骨科植入物的优化设计具有非常重要的意义.     

Nb5 N6 microbolometer arrays for terahertz detection

A novel room-temperature microbolometer array chip consisting of an Nb5N6 thin film microbridge and a dipole planar antenna, which is used as a terahertz (THz) detector, is described in this paper. Due to the high-temperature coefficient of the resistance of the Nb5N6 thin film, which is as high as -0.7% K-1 , such an antenna-coupled microbolometer is ideal for detecting signals in a frequency range from 0.22THz to 0.33THz. The dc responsivity, calculated from the measured I-V curve of the Nb5N6 microbolometer, is about -760 V/W at a bias current of 0.19mA. A typical noise voltage as low as 10 nV/Hz 1/2 yields a low noise equivalent power (NEP) of 1.3×10-11W/Hz 1/2 at a modulation frequency above 4kHz, and the best RF responsivity, characterized using an infrared device measuring method, is about 580V/W, with the corresponding NEP being 1.7×10-11W/Hz 1/2 . In order to further test the performance of the Nb5N6 microbolometer, we construct a quasi-optical type receiver by attaching it to a hyperhemispherical silicon lens, and the result is that the best responsivity of the receiver is up to 320V/W. This work could offer another way to develop a large scale focal-plane array in silicon using simple techniques and at low cost.     

NiPt/SBA-15纳米催化剂的制备及其催化水合肼分解产氢性能研究

本研究采用浸渍还原法制备了不同金属比例的NiPt双金属负载SBA-15（介孔二氧化硅）催化剂,对其催化水合肼脱氢性能进行了研究。研究结果表明,在催化剂的制备过程中Pt和Ni形成了合金,两种金属的电子协同效应可以有效地促进催化剂的催化性能,SBA-15与金属活性组分之间的相互作用有助于改善催化剂的催化性能和循环稳定性。Pt6Ni4/SBA-15催化剂催化水合肼脱氢的反应活化能为45.6 kJ/mol,TOF值为2123.3 h-1,优于大部分已经报道的催化剂。     

身体倾斜与雪板变形——高山滑雪刻滑回转中的力学

高山滑雪是传统的冬季奥运会比赛项目,其中的刻滑回转动作蕴含了丰富的力学知识,非常适合作为实际案例用于力学专业教育及科普介绍中。本文分别应用达朗贝尔原理和梁的弯曲理论研究了高山滑雪运动员在刻滑回转动作中的身体倾斜和雪板变形这两个关键特征,结果表明了刻滑回转动作与人体姿态倾斜和滑雪板力学性能间的密切关系。本文所构建的力学模型简单易懂,所含知识点清晰明确,可作为力学相关课程的教学案例来培养学生解决实际问题的实践能力,也可作为科普案例来展示力学在人们日常生活中的应用实例。     

骨与膝关节生物力学行为研究

膝关节的运动损伤和累积疲劳损伤引起的骨性关节炎非常普遍,膝关节生物力学行为的研究在探求膝关节疾病的病因和发病机制、治疗和预防关节病方面起到重要作用,同时也有助于膝关节康复与矫形支具的设计。对于膝关节生物力学的研究可以采用实验法和有限元法,近年来有限元方法得到广泛的应用,而其进一步发展还有赖于关节骨及其组织细观结构与宏观力学性能间关系的研究。     

Rh/N-GMCs纳米催化剂的制备及其催化氨硼烷水解产氢性能研究

本实验通过高温焙烧三聚氰胺和葡萄糖混合物制备出具有独特层状结构的氮掺杂石墨相炭材料(N-GMCs)。再以N-GMCs为载体采用浸渍-还原法将金属Rh负载到载体表面,最终制得Rh/N-GMCs催化剂。结果表明,Rh与NGMCs之间存在强的金属-载体相互作用,Rh的负载量为0.4%时,反应转化频率(TOF)值达到峰值,此时0.4%Rh/NGMCs催化剂的TOF为645.3 min^–1,该催化剂上氨硼烷水解的活化能(E_a)为54.0 k J/mol,氨硼烷脱氢速率随氨硼烷浓度和催化剂浓度呈现正相关,该催化剂循环10次之后,催化活性未明显下降,表明该催化剂具有较好的循环稳定性。     

应用荧光定量PCR技术快速定量检测猪瘟病毒

采用荧光定量PCR技术对猪瘟病毒进行快速定量检测．实验证明,该方法的检测灵敏度可达10拷贝/μL,对于不同毒株以及各种组织样品检测结果均为阳性,通过该方法与RT-PCR、nPCR的比较,发现该方法检测灵敏度比RT-PCR高100倍．与nPCR具有相同的灵敏度,并且该方法避免了常规PCR电泳检测所带来的高污染率,因此,该方法以其快速、灵敏、低污染率的优点,会在猪瘟的早期检测及预防、控制上起到重要作用。