静脉输液过程中滴速自动控制系统的建模与仿真

为对静脉输液过程的滴速自动控制系统进行设计和分析,对此类型系统进行建模和仿真研究;通过实验数据拟合出输液过程的静态模型,进而得到非线性的动态模型;采用一阶惯性环节对执行机构的动态特性进行描述,采用定积分对基于红外光电对管的滴速检测环节进行建模;在静态工作点对过程模型进行基于增量法的近似线性化处理,对给定值小范围变化的情况设计了PID控制律,对给定值大范围变化的情况采用先开环控制后闭环控制的控制策略;仿真结果表明,该模型能较准确反映被控过程和控制系统的特性,对控制系统的实施有较好的参考价值。     

透镜到样品的距离对激光诱导等离子体的影响

利用具有时间分辨功能的ICCD相机对空气中激光诱导击穿合金钢产生的等离子体成像,同时采集了等离子体产生的发射光谱,针对焦距为100mm的聚焦透镜,研究了透镜到样品的距离(LTSD)对发射光谱强度、等离子体温度和等离子体形态的影响,并分析了产生影响的物理机制,对透镜到样品表面5个不同距离下等离子体光谱信号在样品表面垂直方向上的空间演变进行了分析。结果表明,透镜到样品的距离对等离子体的光谱信号、等离子体形态以及空间分布具有较大的影响。等离子体图像的像素强度与等离子体温度的变化规律基本一致,分别在透镜距离样品表面92mm和107mm处取得峰值,而92mm处对应最大值。对样品表面垂直方向上等离子体光谱信号的空间分布研究结果表明,不同聚焦位置下所产生的等离子体温度的空间分布不同,等离子体中不同谱线的光谱强度在空间的演变规律也有差别。     

大口径超短脉冲聚焦系统波前误差对时间信噪比的影响

理解大口径光学系统离轴抛物面镜聚焦后超短脉冲时间信噪比(SNR)在焦斑处空间分布的特性有助于更准确地认识超快激光物理实验中的脉冲时空特性。利用空间上菲涅耳近似下的分两步聚焦的坐标变换快速傅里叶变换(FFT)算法,结合时间域的傅里叶积分变换方法,引入了光学系统波前误差,对聚焦过程进行时空仿真。解释了大口径光学系统波前误差造成时间信噪比退化的原因,计算分析随机波前误差参数(误差大小、空间尺度)对聚焦时间信噪比的影响,并针对不同频段的光学系统波前误差控制提出要求。明确大口径光学系统中随机波前误差与时间信噪比之间的关系,为大口径超短脉冲系统的设计指标分配与波前误差控制提供了理论基础。     

再加热双脉冲与单脉冲激光诱导Fe等离子体发射光谱实验对比研究

使用单脉冲和再加热双脉冲激光对位于空气中的钢样进行烧蚀激发等离子体,对两种方式产生的光谱进行研究。再加热双脉冲激光诱导击穿光谱采用两束激光,一束烧蚀样品激发等离子体,另外一束激光对产生的等离子进行加热。通过对比发现:采用再加热双脉冲激发样品,增强了发射光谱的信号,增大了等离子体的连续光谱,提高了信号的稳定性,十次测量信号的相对标准偏差从5.0%降低到2.0%。另外,还对影响双脉冲信号增强程度的因素进行了分析,研究了光谱的增强程度随两脉冲间隔和采集延时的变化;激发上能级对光谱增强程度的影响,上能级越高增强程度越大。     

掺杂Cs2O的12CaO·7Al2O3型发射材料的制备与特性

研究了掺杂Cs₂O的12CaO·7Al₂O₃(C12A7)型负离子存储发射材料的发射特性、离子发射分支比以及温度对发射强度的影响,同时对该材料的X射线衍射和电子顺磁共振的表征结果进行了分析. C12A7中Cs₂O的掺入不仅降低了发射温度,同时还增强了发射强度. 掺杂Cs₂O后,在800 V/cm的引出场下,发射温度由570 oC降低至500 oC,在700 oC时,发射强度由0.23 μA/cm<     

基于灰熵的西服缝制作业疲劳强度综合评价研究

目前我国西装生产缝制作业以手工作业为主,而且缝制工人劳动量大,极易累积损伤,严重制约了西装生产效率的提升.如何对缝制作业进行疲劳强度综合评价已成为西装生产人因工程改善的关键.基于灰熵综合评价法,将Human CAD与缝制作业虚拟仿真方法相结合,建立了西服缝制作业疲劳强度评价模型,并对作业人员的操作可及度、可视性以及舒适性等工效分析展开研究.通过WZ服装厂缝制作业疲劳强度实例分析对所建立的评价模型和标准进行验证,并得到了作业姿势是影响缝制作业疲劳强度的最主要因素,评价效果有助于缝制作业人因工程改善.评价方法获取贴近生产实际,计算方便,易于推广,能够为作业系统人因能效改善提供定量依据.     

萘甲酸功能化聚苯乙烯的制备及其与Eu(Ⅲ)配合物荧光发射性能初探

以6-羟基-2-萘甲酸(HNA)为试剂,使氯甲基化聚苯乙烯(CMPS)的氯甲基与HNA的酚羟基之间发生亲核取代反应,将萘甲酸(NA)配基键合在聚苯乙烯侧链,制得了功能化改性的NAPS,采用红外光谱和核磁共振氢谱对其结构进行了表征,并使之与Eu(Ⅲ)配位,制得了高分子-稀土配合物NAPS-Eu(Ⅲ),初步探索了该配合物的荧光发射特性。本文重点研究了聚苯乙烯的功能化改性反应,考察了主要因素对CMPS与HNA之间亲核取代反应的影响规律,分析了反应机理,优化了反应条件。实验结果表明,CMPS与HNA之间取代反应的速率与亲核试剂HNA的浓度无关,该取代反应的机理是典型的SN1反应;使用极性较强的溶剂二甲亚砜以及采用较高的温度(70℃),有利于亲核取代反应的进行。NAPS-Eu(Ⅲ)不仅发射出Eu3+的特征荧光,而且大分子配基NAPS对Eu3+的荧光发射显示出很强的敏化作用。     

介孔硅酸镁改性硫酸钙骨水泥的降解及成骨性

将介孔硅酸镁(m-MS)掺杂到硫酸钙(CS)中,制备了一种新型复合骨水泥(m-MSC)。结果显示:掺入m-MS,延长了m-MSC的固化时间;提高了其降解速率;掺入m-MS可中和CS降解产生的酸性物质,缓解pH值下降。体外细胞实验显示:m-MSC能促进MC3T3-E1细胞增殖和分化;动物体内植入实验显示:m-MSC的成骨量和Ⅰ型胶原阳性表达率都显著高于CS。     

1-甲氧基乙基-3-甲基咪唑甘氨酸离子液体的物理化学性质的研究

由于氨基酸基的独特性质,我们以甘氨酸作为阴离子,醚基咪唑基团作为阳离子合成了一种新型离子液体1-甲氧乙基-3-甲基咪唑甘氨酸[MOEMIM][Gly],并经过核磁共振氢谱、核磁共振碳谱和差示扫描量热进行表征。由于离子液体和水之间形成氢键导致传统的方法不能去除水的影响,所以在实验测定中,选用标准加入法在温度范围为298.15–338.15 K,每隔5 K测定离子液体[MOEMIM][Gly]的密度和表面张力。利用密度数据,计算得到离子液体[MOEMIM][Gly]的摩尔体积,并且摩尔体积随着温度的升高而增加,同时得到了热膨胀系数。根据离子液体[MOEMIM][Gly]的摩尔表面Gibbs自由能,改进了传统的Eötvös经验方程,使得方程具有更明确的物理意义,即截距C₀代表摩尔表面焓,它是一个与温度无关的常数,斜率则为摩尔表面熵,这表明改进的Eötvös方程不仅是一个经验方程,而且还是严格的热力学方程。另外,结合摩尔表面Gibbs自由能和改进的Eötvös方程,估算了离子液体的[MOEMIM][Gly]的表面张力,并与实验值进行比较,发现两者很好的一致。     

加压流化床流化性质的实验与模拟研究

在二维射流流化床装置中,考察了压力对颗粒和气泡运动的影响规律.通过使用摄像技术详细的记录了压力下气泡的行为,并对其进行了分析,由此解决了较高压力下测量流态化性质较为困难的问题.数值研究通过CFD双欧拉模型模拟了带有V形分布器和中心射流的二维流化床内压力对气泡大小、床的膨胀率和射流深度的影响.实验和理论结果表明,在加压状态下,射流气速和分布板气速对气泡的产生、大小及形状有不同的影响.在较高的操作压力下,射流气速增加,气泡变长;分布器气速增大,气泡则变大;射流高度随着分布器气速的增加而降低.模拟结果与实验数据吻合较好,由此该模型为研究较高操作压力下射流流化床流化性质提供了有利的工具.