仿生学在力学中的应用

仿生学简介 什么是仿生学我们羡慕鸟儿,更要用我们的智慧向鸟儿学习“飞”;我们羡慕鱼儿,更要研究它的“游”……从大自然的杰作中得到启示、寻找真理,自古有之,这也正是人类的聪明之处。自然界生物的神奇来自于亿万年的选择进化、优胜劣汰,例如尽管贝壳的基本组成单元很平常,只是碳酸钙和磷酸钙等最常见的材料,但因为有了适应其环境及功能需要的结构组装,所表现出的材料性能是传统人工合成材料无法比拟的。人类很早就注意到了这些现象并对生物系统的结构和性质作系统的研究,从而为工程技术提供新的设计思想及工作原理,这就是仿生学。     

具有源项的等熵气体动力学方程组全局解的存在性

本文我们证明了具有源项的等熵气体动力学方程组(1.2)全局解的存在性.为此,我们构造正则双曲方程组(1.1)去逼近非齐次等熵气体动力学方程组(1.2).首先,对每一个固定的逼近参数δ和一般化的P(ρ)条件,我们证明了带有界初始条件(1.4)的Cauchy问题(1.1)的全局熵解的存在性.其次,令∈=o(δ),我们得到了方程组(1.2)的形如η(ρ,u)=ρH(ρ,u)(与Chen和LeFloch(2003)相同)的弱熵对的H_(loc)~(-1)紧性的完整证明.最后,将Chen和LeFloch(2003)给出的关于P(ρ)的条件应用到定理1和定理2的结果中,我们得到了带有界初值(1.4)的Cauchy问题(1.2)的熵解的全局存在性.     

快速空间测角系统中偏振像差的分析与研究

快速空间测角系统需要在一定的平移范围内均能实现测量功能,这就要求光束在接收单元具有一定的覆盖面积.受器件尺寸所限,选择对入射光束进行扩束,然而非正入射光经过系统会产生偏振态变化,存在偏振像差,引起测量误差.本文通过采用偏振光线追迹的方法,结合电磁场的边界条件,对快速空间测角系统中一定方位及入射角范围内的光束通过偏振棱镜后出射光束的偏振态变化与分布进行了理论研究及仿真分析;并通过搭建实验平台,利用平移接收单元来模拟不同的入射方位及角度变化.根据实验值与仿真结果的对比分析,得出在方位角为0o时,测量误差较小,在方位角为90o时,测量误差最大,且随平移距离(即入射角)的增大,测角误差增大.验证了偏振像差的存在对系统测角带来的影响及理论分析的正确性,并提出了改进措施.所得研o究结果对优化系统结构并进一步提高系统性能具有一定的指导意义.     

电针对脑卒中后抑郁大鼠谷氨酸类神经递质及其受体的表达影响

观察电针对脑卒中后抑郁(PSD)大鼠的脑部氨基酸类神经递质表达的影响, 探讨电针治疗脑卒中后抑郁的分子机理. 将Wistar大鼠随机分为正常组、假手术组、模型组和电针治疗组, 采用夹闭颈总动脉和再通方法建立脑卒中模型. 7d后根据文献[1]方法建立PSD模型, 电针“百会”“大椎”穴, 留针20min, 1次·d-1共持续15d. 旷场试验观察其行为学表现, 免疫组织化学技术检测大鼠脑谷氨酸类神经递质的表达变化结果. 与模型组相比, 行为学实验发现电针治疗组大鼠旷场穿线抬壁次数明显增多, 差异具有统计学意义(P<0.05); 免疫组化检测发现谷氨酸及其受体NMDA/AMPA积分光密度值明显下降, 差异具有统计学意义(P<0.01). 表明电针可抑制脑卒中后抑郁大鼠脑NMDA/AMPA的表达, 这可能是电针治疗脑卒中后抑郁的分子机理之一.     

微构件自由弯曲回弹的数值模拟

回弹是影响弯曲成形精度的一个重要因素,由于尺度效应的存在,微构件的弯曲回弹问题更复杂.利用动态显式与静态隐式算法相结合的方法数值模拟了C1200黄铜V形微构件的自由弯曲,与其超薄板三点弯曲的实验结果吻合度很好,验证了该方法模拟微构件弯曲回弹的可行性.分析了板厚t、晶粒大小d、t/d(板厚与晶粒大小比值)和残余应力对回弹的影响,结果显示t/d可以作为表征回弹的重要参数,回弹量随着t/d减小而增大;随着t和d的增大,工件的残余应力也增大,会影响工件的质量.可以采用适当热处理工艺增大材料的晶粒尺寸来减少回弹,当然也要兼顾残余应力对工件质量的影响.     

圆筒容器内起旋和降旋过程中分层液体混合现象

针对旋转圆筒容器内的两种分层流体,应用平面激光诱导荧光与高速摄影技术对互溶与不互溶液体进行了实验研究.结果表明,上下层液体密度梯度与黏度梯度方向是产生界面不稳定的关键因素.当二者的梯度方向相同时,起旋过程不会发生剧烈混合,降旋过程中轻流体会冲击重流体;当二者的梯度方向相反时,起旋过程中形成抽吸效应,其后期发生界面破碎,降旋过程中重流体冲击轻流体.在旋转的3个过程中,降旋过程对混合的作用最大,无论梯度方向是否相同,都会发生液体间的界面不稳定.     

增韧环氧树脂的微结构和力学性能的正电子湮没

用正电子湮没方法（PALS）和动态力学分析（DMA）方法研究了增韧剂和温度对环氧树脂的自由体积和力学性能的影响．根据正电子素（o-Ps）湮没寿命τ3随温度的变化，玻璃化转变温度Tg和次级转变温度Tβ被确定．实验结果表明，在稀释环氧树脂基体中加入增韧剂会使样品中产生较强界面相互作用，并且明显地改变了材料的结构转变温度Tg和Tβ，使得增韧样品比稀释样品具有更高的玻璃化转变温度Tg．一个很有意义的发现是，低温下力学性能的改变明显地大于室温下力学性能的改变．文中从原子尺度自由体积特性和界面相互作用的角度探讨了温度对样品力学性能影响的机理．     

可吸收抗菌胆道支架的制备及其生物相容性研究

胆道梗阻是临床上高发病率和高死亡率的疾病之一, 而植入可吸收支架以替代或扩张梗阻病灶是理想的治疗方法之一. 以聚(L-丙交酯-co-ε-己内酯)(Poly (L-lactide-co-ε-caprolactone), PLCL) (丙交酯与己内酯的质量比为8020)和聚L-丙交酯(Poly (L-lactide), PLLA)为基质制备了管状支架, 然后以聚六亚甲基胍盐酸盐(Polyhexamethylene Guanidine Hydrochloride, PHMG)涂覆于支架表面制备抗菌涂层, 研究该支架的理化性质、抗菌活性以及在动物体内的生物相容性和十二指肠的通畅性. 结果表明 PLCLPLLA=5050(P50-50)材料的力学性能在所有配比材料中最好. 经PHMG包覆后的PP50-50皮下植入时, 具有良好的抗菌活性和体内良好的生物相容性. 用PP50-50膜制成的支架在28d内在小鼠十二指肠内具有良好的通畅性和支撑性. 组织学和免疫荧光染色显示, 炎症反应发生在早期, 随后消退. 这些结果表明, PP50-50支架可能是治疗胆道狭窄的一种良好选择.     

温度对水稻谷氨酰胺合成酶和NADH-谷氨酸合酶表达的影响

测定了不同温度（32℃和23℃）培养下水稻幼苗根和叶的谷氨酰胺合成酶（GS）同工酶以及依赖于NADH的谷氨酸合酶（NADH－GOGAT）的活性变化。结果表明，温度对水稻根和叶的GS活性具有相反的作用。23℃下生长的水稻根的GS活性明显高于32℃下生长的活性，而23℃下生长的叶的GS活性显著低于生长在32℃下的叶的活性。Native-PAGE和活性染色以及蛋白质印迹表明，根和叶的GS活性变化主要是由于GSrb和GS2活性及其相应蛋白质水平变化所致。23℃下生长的水稻根的NADH－GOGAT活性显著高于32℃下生长的活性，而叶的活性则基本保持恒定。     

黄酒常温微滤工艺影响因素及除菌效果研究

采用PVC中空纤维微滤膜对黄酒进行过滤, 分析不同流动形态、跨膜压差以及错流流量对黄酒过滤通量的影响以及其动力学变化规律. 最终确定黄酒最佳过滤条件为在垂直错流流动形态下进行过滤, 跨膜压差为40kPa, 错流流量控制在125L?h-1左右. 对过滤前后的黄酒相关理化指标进行测定, 结果表明, 膜过滤技术对黄酒中必须营养物质的保留率较高, 过滤除菌效果明显, 杂菌总数去除率达到99.45%以上, 可同时达到除浊和除菌的目的.