基于树蛙脚掌湿黏附的仿生手术夹钳表面研究

手术夹钳是外科手术中常用的夹持器具,传统的手术夹钳主要通过齿形结构使湿滑的软体器官变形产生机械互锁来提高夹持稳定性,这往往会带来严重的组织损伤。为了降低夹钳夹持损伤,需要发展以强湿黏附增摩来取代强夹持增摩的技术,实现湿环境下"松夹而不滑脱"功能。树蛙经过千万年的进化,其脚掌形成了优异的湿摩擦功能。通过表征发现树蛙脚掌表面结构多为密排六棱柱。且随着界面间液量减少,树蛙脚垫由湿变干过程中液膜会出现碎化分散,摩擦力出现近百倍增大的现象,即称为边界强摩擦状态。通过对仿生表面的测试发现,液膜的碎化现象由其特殊的密排棱柱结构所决定,液膜碎化会使液膜更为均匀铺展,产生极强表面张力,从而能够在无任何外界压力的情况下仍能产生极高的摩擦力,有助于达到手术夹钳"松夹而不滑脱"的效果。此外,棱柱结构的各向异性与沟槽的方向性分布使得摩擦力表现出各向异性,鲜猪肝夹持测试发现,与传统齿形夹钳相比仿生六棱柱表面具有更优异的摩擦性能,更适合于仿生手术夹钳表面。基于树蛙脚垫强摩擦机制,提出了仿生手术夹钳设计制造方法,并验证了其降低组织损伤的有效性。     

EPC合同条件下的承包商索赔与业主索赔因素探讨

EPC合同承包模式是现在国内外流行的一种承包模式，业主通过项目总包的方式确保了投资金额和投产时间，并转嫁总包商绝大部分风险，增加了盈利几率。本文分析在EPC合同条件下承包商对业主和业主对承包商的可能索赔因素，并提出了有效的风险防范措施。     

综合多畸变因素的摄像机标定

为了提高大视野应用场合下摄像机的标定精度,提出一种综合多种畸变因素的标定方法。首先在分析透镜存在径向畸变、切向畸变和薄棱镜畸变等因素的基础上建立透镜的多畸变模型,然后以平面的单应性为约束条件,利用标定图中心区域的圆点坐标求得部分摄像机初始内外参数;假设经畸变校正后的像点符合透视投影原理,并在此基础上求出畸变系数;最后通过多畸变模型,以迭代计算的方式逐步逼近精确值。从对比实验结果表明,该标定方法的平均像素误差为0.17 pixel,标定精度不低于Tsai两步法和张氏标定法;经校正后圆心距的标准方差为0.56 pixel,小于Tsai方法的1.00 pixel,优于张氏的0.75 pixel;在不同强度噪声的干扰下,标定结果的变异系数低于15%,表明所提方法的抗噪声干扰能力强,且适用于任意种类的镜头畸变模型。     

仿鱼类表皮减阻研究现状与进展

舰船、飞机等高速运动表面的高效减阻技术仍是一项重大挑战。水下减阻是鱼类等高速游动生物长期进化形成的优势功能策略,揭示水下高速游动鱼类表皮结构特征或材质特性与减阻功能机制的相互关系,可为解决高速运动表面高摩擦阻力问题提供可行参考方案。首先以鲨鱼皮盾鳞结构和海豚弹性表皮为典型生物原型,简要介绍表皮独特结构特征和弹性材质特性,对金枪鱼表皮拓扑覆瓦鱼鳞结构特征和法向多层弹性材质特性进行总结,并介绍其他鱼类表皮的独特结构特征,进而介绍以鱼类表皮独特结构特征或材质特性为生物原型的减阻表面的仿生制造、减阻特性及减阻机理研究现状。最后,对仿生减阻表面在工程和生活中的应用进行简要阐述。提出以鱼类表皮为生物原型的仿生减阻表面的研究现状和发展方向,填补仿鱼类表皮结构特征或材质特性减阻领域目前缺少综述文章来引领的空白,可为进一步深入分析鱼类优异的水动力性能提供借鉴,并为构筑新型减阻防污表面提供参考。     

基于抽头稀疏化的最小二乘频率不变波束形成器设计

频率不变波束形成器（Frequency-Invariant Beamformer, FIB）在宽带声信号的无失真采集和处理中具有重要应用。基于空间响应变化函数的最小二乘方法是近年来FIB设计中的代表性方法,本文研究表明该方法的性能受FIR (Finite impulse response)滤波器抽头长度的影响,增大抽头的长度可有效提高FIB设计的性能。但随滤波器抽头长度的增大,波束形成器的实现复杂度亦变大。针对这一问题,本文提出了一种基于FIR滤波器抽头稀疏化的最小二乘FIB设计方法,利用信号稀疏表示理论中的迭代加权l1范数优化实现了低复杂度最小二乘FIB设计,并通过设计实例验证了所提方法的有效性。     

应用改进的粒子群优化模糊聚类实现点云数据的区域分割

为实现点云数据的区域划分,提出一种基于改进的粒子群优化与模糊C-均值聚类的混合算法(SPSO-FCM算法)。针对在点云聚类过程中易过早捕获局部极小值的问题,算法首先用改进的粒子群算法——社会粒子群优化算法,对种群进行初始化,通过为每一个粒子设置不同的跟随阈值,来维护种群中个体多样性,加深对种群全局搜索的程度,避免陷入局部极小值;随后,设置种群中每个粒子当前最优位置和初始种群的最优位置,更新自由粒子的位置和跟随粒子的速度和位置;最后,采用模糊C-均值聚类算法求解隶属度矩阵,确定适应值函数,更新所有粒子的最优位置,并判断粒子和种群的位置优越性,得到准确的聚类中心,实现对点云数据的区域划分。以曲面复杂度不一致的点云模型为例对算法进行验证,探讨SPSO-FCM聚类算法的可行性,并与FCM聚类算法、遗传FCM聚类算法进行比对。实验结果显示,SPSOFCM聚类算法较其它两种算法,收敛速度快,迭代次数少,聚类准确,边界区域分割清晰,特别是对型面复杂、点云数据较多的机械零部件点云数据进行分割时,能得到更好的分割结果。     

骨支架多孔结构建模综述

3D打印技术的快速发展为复杂多孔骨支架的加工成型开创了条件,也使得组织工程支架研究工作重心从制造转向原型设计和高端个性定制。针对仿生骨支架复杂结构建模问题,重点介绍了造孔单元和功能梯度结构设计的研究现状,总结了现阶段仿生骨支架数字化设计中存在的问题,并展望了未来可能的研究方向。     

工业多水源综合水价分析

在山东省多水源供水格局下,为有效解决南水北调受水区消纳高价外调水,促进水资源的高效利用,构建基于精细化优化配置的工业多水源综合水价模型,将不同水源以相同的价格分配给用水户,并研究了供水系统中不同水源水量的变化对综合水价的影响,探索综合水价的变化规律.根据邹平市水资源开发利用实际情况,对工业用水的多水源供水系统进行了综合...     

基于水量水质双控的缺水地区水资源优化配置

开展水量水质双控约束下水资源优化配置研究是落实新时期"节水优先"方针、保障区域水安全和促进水资源可持续利用的基础支撑。针对我国北方地区资源型缺水、工程型缺水并存的问题,以山东省昌乐县为例,结合WEAP模型与传统水资源配置理论方法,根据区域用水需求与总量控制及水功能区限制纳污管控要求,统筹协调生活、生产、生态用水,建立基于水量水质双控的区域水资源优化配置模型,采用AHP法、熵权法、AHP-熵权耦合法计算不同情景方案的配置效益并优选配置方案。结果表明:规划水平年农业、城市供水保证率分别为50%、95%时,基于用水总量控制的跨流域调水、强化行业节水和水污染治理以及加大再生水回用相结合的配置方案(B4方案)综合效益最大,各行业用水需求均能得到满足,GDP较现状水平年增加709.01亿元,再生水利用率提高至25%。     

电气隔离故障保护技术在船舶主机压力参数监测中的应用

在船舶生产过程中,主机压力参数的检测环节一般需要使用二线制压力变送器,而此种电力转变设备需要外部DC24V设备和系统进行电力供应,一旦传感器外部出现故障,则会干扰监测系统的正常运转,严重时甚至会造成全船主机监测系统的故障.文章通过分析电气隔离技术在船舶主机压力参数监测中的作用,并结合设备实际使用情况,进一步总结优化电气...