在冲击载荷下松质骨的动力响应理论分析

人体骨骼在交通事故、舰船撞击等情况下,可能因受到冲击而损伤.将松质骨骨骼视为两相介质建立基本方程,通过方程简化及解耦分析,获得了冲击响应的解析解.结果表明,在骨骼一端受到冲击时,载荷在骨骼中向另一端传播,幅值逐渐减小,减小的程度随渗透性的增大而降低,如孔隙渗透性很大,载荷在骨架几乎不衰减,反之,则载荷几乎不传播.载荷到达另一端时发生反射,反射波与前进波叠加,可增加骨架破坏的可能性.当端部外力冲击仅作用一段时间,那么在外力卸载时,骨骼中会出现拉伸波,即骨骼可能发生拉伸破坏即拉断.孔隙髓体压力随载荷传播距离而逐渐增加,但是增大量有限,随时间整体有较明显的增长.随边界载荷幅值增加和参数a和b的减小,骨骼的响应也增强.     

基于改进节点重要度引力模型的航路网拥堵节点识别

航路网络存在一些关键航路点对系统整体具有重要控制作用,而有效辨识这些重要节点对缓解空中交通拥堵,提高航路运行效率具有极大意义.以复杂网络理论为基础,从网络视角结合中心度及节点服务能力通过改进传统引力模型进行节点重要度评估;然后基于改进节点重要度引力模型进行航路网络拥堵节点识别仿真,并将结果与传统介数法进行对比验证.研究表明:改进的引力模型识别的重要节点,不仅具有较大的中心度,且较多位于航路网络流量较大位置;基于引力模型识别航路网络节点重要度的准确率更高,在提高网络通行率基础上更及时地识别航路网络易拥堵节点,对预防节点失效、减少航路网络拥堵具有积极作用.     

基于自适应最稀疏时频分析的非线性系统识别

研究了基于自适应最稀疏时频分析方法的非线性系统识别方法。通过自适应最稀疏时频分析方法识别了Duffing非线性系统和Van der Pol非线性系统的自由振动响应以及这两种系统在简谐激励下的响应,得到了响应的瞬时振幅和瞬时频率,并用最小二乘曲线拟合了非线性系统识别参数及简谐激励的大小和频率。分析了识别精度的影响因素,与基于小波分析方法和希尔伯特-黄变换方法的非线性系统识别方法进行了比较,研究表明自适应最稀疏时频分析方法可以有效地识别典型非线性系统参数。     

含腺嘌呤的杯芳烃衍生物的合成、表征及其对核苷碱基的分子识别性质

设计合成了一种新型含腺嘌呤基的杯芳烃衍生物(AC)5,11,17,23-四叔丁基-25, 27-二羟基-26-[1-(9-腺嘌呤)-丙氧基]-28-溴丙氧基杯芳烃, 通过红外光谱、元素分析、核磁共振谱和电喷雾质谱等手段对其进行了表征,确认为目标产物; 并采用紫外分光光度法研究了AC的分子识别作用, 通过测定AC与不同浓度、不同组分的核苷、碱基混合体系的吸光度, 证明了AC对尿嘧啶、尿苷具有分子识别作用, 能从其它核苷或碱基共存的体系中将尿苷或尿嘧啶识别出来.     

基于多光谱图像颜色特征的茶叶分类研究

提出了一种利用多光谱图像颜色特征进行茶叶分类的新方法,对两种颜色几乎一样用肉眼几乎不能分辨的茶叶进行了分类。图像由MS3100-3CCD光谱成像仪和普通数码相机同时获得,光谱成像仪提供3个波段的图像,由近红外(NIR)、红色(R)和绿色(G)组成,因此它比普通数码照相机包含更丰富的信息,特别NIR波段的图像对有机物的颜色比可见光敏感。提取3CCD光谱成像仪和普通数码照相机各个波段图像颜色的特征即像素偏方差值和平均值进行统计分析,用多光谱图像的NIR图像所提供颜色信息能够辨别这两种颜色几乎一样的茶叶,而普通数码相机无法提供信息进行识别。然后应用人工神经网络技术,对NIR图像像素偏方差值和平均值这两个参数进行建模,建模样本40个,每个样本为20个,预测样本20个,每个样本为10个。结果表明,在阈值为0.3,对两种茶叶进行分类得到了100%识别率,此研究为茶叶的分类提供一种快速和无损的新方法。     

悬臂梁中开闭裂纹的损伤识别

利用裂纹诱导弦挠度函数,建立了悬臂Euler-Bernoulli中开闭裂纹位置、深度、初始张开角等损伤参数的识别方法。为此,首先将梁中开闭裂纹等效为单向扭转弹簧,给出了考虑裂纹缝隙效应的裂纹梁等效抗弯刚度,并得到悬臂Euler-Bernoulli开闭裂纹梁弯曲挠度的显式闭合解及裂纹诱导弦挠度函数,证明了裂纹诱导弦挠度的分段线性函数。其次,基于单向扭转弹簧的性质,建立了通过多步加载进行梁中开闭裂纹参数及其上下侧属性的识别方法。最后,通过数值算例验证了本文所建立的开闭裂纹损伤识别方法的适用性和可靠性,考察了裂纹分布位置、深度和初始张开角以及裂纹识别区间和挠度测量误差等参数对识别结果的影响,结果表明:当裂纹处于张开状态时,裂纹处裂纹诱导弦挠度斜率改变量随着施加荷载的增加而增加;当裂纹闭合时,其裂纹诱导弦挠度斜率改变量将保持为常量;裂纹损伤参数的识别误差随测量误差的增加而增加,但整体识别结果具有较高的精度,较好的鲁棒性。     

基于压差信号融合特征的集输立管流型识别研究

集输立管系统内流型的快速准确识别是及时有效执行消除严重段塞流发生控制动作的前提条件,也是海洋油气集输系统安全平稳运行的重要保障。本文通过采用集输立管系统管线沿程四组双压差信号的融合特征,研究了不同位置压差信号融合特征作为流型识别输入信号的识别效果,得到了不同压差信号位置及其融合方式对集输立管内流型识别的影响规律,发现压差信号的融合特征能够显著改善流型识别的实时性与准确率。     

基于非局部应变梯度理论功能梯度纳米板的弯曲和屈曲研究

以纳米机器人等智能器件中的功能梯度纳米板结构为研究对象,基于非局部应变梯度理论,研究了其弯曲和屈曲问题.推导了一般情况下的功能梯度纳米板运动方程,弯曲和屈曲作为其特例可简化而成.分析了非局部尺度参数、材料特征尺度参数、梯度指数、纳米板尺寸等对弯曲挠度和临界屈曲载荷的影响.结果表明:不同高阶连续介质力学理论下的最大挠度都随梯度指数的增大而增大,正方形纳米板挠度较小,且板厚越大,弯曲挠度越小;最大挠度随非局部尺度参数的增大而增大,随材料特征尺度参数的增大而减小.临界屈曲载荷随梯度指数的增大而减小,随板厚、长宽比的增大而增大,随非局部尺度的增大而减小,随材料特征尺度的增大而增大.非局部应变梯度高阶弯曲和屈曲中存在结构软化与硬化机制,两个内特征参数之间具有耦合效应,当非局部尺度大于材料特征尺度时,非局部效应在功能梯度纳米板力学性能中占主导作用;当材料特征尺度大于非局部尺度时,应变梯度效应占主导作用.解析结果还证明了当非局部尺度等于材料特征尺度时,非局部应变梯度理论结果退化为经典结果.     

基于单(6-巯基-6-去氧)-β-环糊精修饰金电极对L-半胱氨酸的快速灵敏检测

将单(6-巯基-6-去氧)-β-环糊精(HS-β-CD)通过金硫键自组装在金电极(GE)表面,构建了一种简单、快速、灵敏的超分子识别L-半胱氨酸(L-Cys)的电位型电化学传感器。通过循环伏安法和交流阻抗法研究了膜表面的电化学行为;通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征了电极表面的膜组装效果,其作用机制是固定在金电极表面的HS-β-CD空穴可通过分子间作用力吸附结合带负电的L-Cys,使电极表面的膜电位发生改变,导致对L-Cys的超分子选择性识别作用,从而实现对L-Cys的定量分析。在优化的实验条件下,该电极在pH=6. 0的磷酸盐缓冲溶液中对L-Cys有良好的电位响应性能,线性范围为1. 0×10^-7～1. 0×10^-4mol/L,斜率为(-65. 29±1. 0) mV/pc(25℃),检测下限达到6. 0×10^-8mol/L;电极响应速度快、稳定性和重现性好、抗干扰能力强。将该电极用于实际猪血清和猪尿液样品中L-Cys含量的测定,回收率为95. 0%～104. 7%,表明该新型电极在生命科学等...     

基于分布式反馈激光器的高速运动方向选择和识别

类脑光子信息处理技术受高速低功耗的大脑信息处理原理的启发,与传统光子信息处理技术相比,可大幅提升处理的速率和能效,且在感知和识别等方面具有重要的应用价值。提出了一种基于分布式反馈(DFB)激光器的类脑光子信息处理方案,可对高速运动方向进行选择和识别。分析了电流偏置参数对DFB激光器光脉冲响应宽度的影响,验证了所采用的DFB激光器光脉冲宽度与高速运动方向识别之间的依存关系,并架构了基于DFB激光器的高速运动方向选择模块。对该模块进行实验测试,在正确识别前提下,分析了链路权值参数和电流偏置组合对模块适用速度范围的影响,结果表明,在马赫量级速度范围内,该模块对一维方向实现了有效识别。