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.      

富锌条件下生长氮掺杂氧化锌薄膜的光学和电学性质

报道了采用等离子体辅助分子束外延方法(P-MBE),利用NO作为N源和O源,在c-面蓝宝石(c-Al₂O₃)衬底上外延生长了N掺杂ZnO薄膜。X射线衍射谱(XRD)和吸收谱中都出现了不同于未掺杂样品的特性,X射线光电子谱(XPS)中也发现了N的受主信号。但是在霍尔效应(Hall-effect)测量中,发现该样品并没有出现预期的p型导电特性,而是出现载流子浓度很高(2.15×10²⁰cm^-3)的n型导电特性。结合XPS结果和理论分析,认为在富Zn条件下生长会导致过量的填隙Zn原子,补偿了全部的受主后,又促使其出现了从半导体-金属的Mott转变。     

利用微悬臂梁表面应力研究聚N-异丙基丙烯酰胺分子的构象转变

提出了一种基于微悬臂梁传感技术研究大分子折叠/构象转变的新方法.通过分子自组装的方法将热敏性的聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)分子链修饰到微悬臂梁的单侧表面,用光杠杆技术检测温度在20-40 ℃之间变化时由于微悬臂梁上的PNIPAM分子在水中的构象转变所引起的微悬臂梁变形.实验结果显示:在升温过程中,微悬臂梁的表面应力发生了变化并且导致微悬臂梁产生了弯曲变形,这个过程对应着微悬臂梁上的PNIPAM分子从无规线团构象到塌缩小球构象的构象转变.在降温过程中,微悬臂梁发生了反方向的弯曲变形,这对应着PNIPAM分子从塌缩小球构象向无规线团构象的构象转变.整个温度变化过程中构象转变是连续进行的,而在低临界溶解温度(约32 ℃)附近转变幅度较大,这与自由水溶液中PNIPAM分子的无规线团-塌缩小球构象转变相对应.实验结果还显示:由于PNIPAM分子在塌缩过程中氢键的形成和链段间可能的缠结效应,整个温度循环过程中微悬臂梁的变形是不可逆的且有明显的迟滞效应.     

Application of Hilbert＇s Projective Metric on Symmetric Cones

Let Ω be a symmetric cone. In this note, we introduce Hilbert＇s projective metric on Ω in terms of Jordan algebras and we apply it to prove that, given a linear invertible transformation g such that g（Ω） = Ω and a real number p, ｜p｜ 〉 1, there exists a unique element x ∈ Ω satisfying g（x） = x^p.     

ZnSe及ZnSe/GaAs异质结构中压力导致的直接禁带向间接禁带的转变

用经验赝势方法计算了体ZnSe以及ZnSe/GaAs单异质结系统中ZnSe外延层г、X、L等特殊对称点导带底能量随压力的变化。结果表明，同Si、Ge、GaAs等半导体材料不同，ZnSe的X点导带底具有正的压力系数，但比г点的压力系数小，这是ZnSe材料以及ZnSe基异质结构材料发生直接禁带向间接禁带的转变时所需转变压力较大的根本原因。研究了ZnSe/GaAs异质结构中晶格失配造成的应变对外延层г、X、L对称点压力系数的影响，表明这种晶格失配造成的应变可以极大地减小ZnSe外延层材料由直接禁带向间接禁带的转变压力。     

多心理账户下机构投资者的风险优化研究

从决策有限理性角度，引入行为金融理论于机构投资风险优化系统，对多心理账户条件下机构投资的风险优化设计进行了研究。以Friedman和Savage之谜为释例，对机构投资风险优化中的诸多非标准金融异像进行了解释。以Shefrin和Statman行为证券组合理论为核心，建立了多心理账户条件下机构投资的风险优化模型，为机构投资的风险优化实践提供了一种量化分析工具。     

(Nd_(1-x)Er_x)_2Co_(15.5)V_(1.5)的结构转变与磁性

利用电弧熔炼制备了 (Nd1 xErx) 2 Co1 5 5V1 5(x=0— 1 0 )化合物样品 .通过x射线衍射分析和磁性测量研究了Er替代Nd2 Co1 5 5V1 5中的Nd时对化合物结构和磁性的影响 .研究结果表明 ,低Er含量 (x <0 4 ) ,化合物为Th2 Zn1 7型结构 ;高Er含量时 (x >0 5 ) ,化合物转变为Th2 Ni1 7结构 ;Er含量为x =0 4和 0 5时 ,两种结构共存 .两种结构的晶胞参数a ,c和晶胞体积V随着Er含量的增加都呈现递减的趋势 .随着Er含量的增加 ,(Nd1 xErx) 2 Co1 5 5V1 5化合物的居里温度和饱和磁化强度都单调下降 .(Nd1 xErx) 2 Co1 5 5V1 5化合物的室温各向异性由低Er含量时的易锥型转变为高Er含量时的易轴型 .x =0— 0 5的化合物在温度升高时发生自旋重取向转变 ,自旋重取向温度Tsr随Er含量的增加而减小     

Frequency Selectivity Behaviour in the Auditory Midbrain： Implications of Model Study

By numerical simulations on frequency dependence of the spiking threshold, i.e. on the critical amplitude of periodic stimulus, for a neuron to fire, we find that bushy cells in the cochlear nuclear exhibit frequency selec- tivity behaviour. However, the selective frequency band of a bushy cell is far away from that of the preferred spectral range in human and mammal auditory perception. The mechanism underlying this neural activity is also discussed. Further studies show that the ion channel densities have little impact on the selective frequency band of bushy cells. These findings suggest that the neuronal behaviour of frequency selectivity in bushy cells at both the single cell and population levels may be not functionally relevant to frequency discrimination. Our results may reveal a neural hint to the reconsideration on the busily cell functional role in auditory information processing of sound frequency.     

混凝土动态劈裂拉伸试验的数值模拟

采用LS-DYNA有限元编码程序，对混凝土的动态劈裂拉伸试验进行了数值模拟，给出了混凝土试样在不同类型加载情况下应力分布之间的差异，证实了动态劈裂拉伸试验的有效性，提出了改进试验方法的若干结论．     

向列液晶表面弹性能K13项的物理效应及检验方法

通过解析推导和数值计算的方法，得到了平衡态指向矢满足的微分方程和边界条件.研究了表面弹性能K13项对磁场作用下的弱锚定向列液晶盒Fréedericksz转变性质的影响.结果表明，表面弹性能K13项的存在对液晶系统的自由能有很大的影响，从而改变转变的性质，诱导液晶盒在阈值点发生一级Fréedericksz转变.给出了发生一级转变的物理条件，它除了与液晶的结构和材料有关外，还依赖于液晶表面弹性能K13项，同时给出了由此判断K13项是否存在的检验方法. 关键词： 表面弹性能K13项 弱锚定 Fréedericksz转变