两栖纲无尾目典型动物优异生物特性及其工程仿生应用

两栖纲无尾目(Anura)动物包括47科408属的5679种青蛙和蟾蜍,其数量在不断增加。为此,综述了该目典型动物优异的适应环境的能力以及结合这些优异性能而解决的工程问题,如电子蛙眼、超声波通讯、生物弹性纤维、保护色、医用蛙皮敷料、跳跃机器人、皮肤组织形态及腺体和皮肤分泌液的应用。同时,着重介绍了其体表的形态和结构,发现其是一种复合嵌套形式,加之体表分泌液的存在,使其适应生活在潮湿的环境中。同时,分析了无尾目典型动物优异生物特性在包括农业工程在内的工程上的潜在的仿生应用前景。

一步合成Mn3O4@RGO复合材料及其非对称超级电容器的应用

在乙醇胺和水组成的混合溶剂中,Mn(Ac)_2与氧化石墨烯一步反应得到还原石墨烯(RGO)与黑锰矿纳米颗粒(Mn_3O_4)组成的复合材料Mn_3O_4@RGO。以Mn_3O_4@RGO为正极,RGO为负极,组装得到了具有优良储能性能的非对称型超级电容器Mn_3O_4@RGO//RGO。基于活性物质的总质量,电容器的最大能量密度可达21.7 Wh/kg,相应的功率密度为0.5 k W/kg;同时,最大功率密度为8 k W/kg时,对应的能量密度为11.1 Wh/kg。Mn_3O_4@RGO//RGO还表现出良好的循环稳定性,在经历5000次循环后,比电容依然保持88.4%。电容器的良好储能性能可归因于在RGO表面生长的高密度Mn_3O_4纳米颗粒和RGO的良好导电性能。

指纹和虹膜特征融合的可撤销模板保护方法

针对单模态生物特征模板保护识别率低和安全性差等问题,提出一种基于指纹和虹膜特征融合的可撤销模板保护方法。首先,对指纹和虹膜图像进行预处理和特征提取,采用t分布随机近邻嵌入(t-distributed Stochastic Neighbor Embedding,t-SNE)方法对提取的特征数据进行降维和串联融合。其次,对融合后的特征向量进行随机索引置乱、小波变换和离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)运算,以进一步提取生物信息,增强模板保护方法的安全性。最后,通过部分Hadamard变换生成可撤销生物特征模板。理论分析和实验结果表明,该方法生成的模板满足不可逆性和可撤销性,具有较高的识别率和安全性。

仿生形态表面气固冲蚀磨损性能

根据试验优化设计理论,利用L27(313)三水平正交表设计试验,对具有凹坑形、凹槽形、圆环形仿生形态表面的试件进行冲蚀磨损试验研究,运用极差分析处理试验数据,得到三种表面形态试件的冲蚀率与各试验因素之间的关系。结果表明:试验因素对冲蚀率的影响程度由大到小依次为砂子目数、转速、喷砂量、形态;冲蚀率随着目数、转速的增大而增大;所有一级交互作用中,形态和喷砂量之间的交互作用对冲蚀率的影响最大,目数和转速之间的交互作用对冲蚀率的影响最小。

柔性与形态耦合仿生抗冲蚀三维数值模拟

利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,分别对4种具有不同表面形态(光滑、凹坑形、柔性与光滑耦合、柔性与凹坑耦合)的试件的耐冲蚀性能进行了三维数值模拟,计算出冲蚀磨损过程中等效应力的变化情况,并与试验结果进行了对比。结果表明,数值模拟的试件耐冲蚀顺序依次为:柔形与凹坑耦合>柔形与光滑耦合>凹坑形态>光滑形态,该结果与试验结果完全吻合,说明采用三维有限元法可以较好地预测冲蚀磨损。

基于非线性接触的风电基础数值模拟

运用通用有限元分析软件ANSYS程序,对风力机基础的简化模型试验进行基于面面接触的非线性有限元模拟与分析,并对其内部钢板表面的应变分布以及钢-混凝土的滑移粘结等性能进行研究,建议基础环的锚固长度为700 mm。根据简化试验模型的非线性接触模型参数,建立足尺风力机基础有限元模型,研究风电基础在极端工况下的混凝土、基础钢环及钢筋的应力应变分布。计算结果表明,该实际风力机基础在极端工况下尽管出现了局部混凝土受拉破坏,但由于钢筋的参与抑制了裂缝的开展,整体结构受力良好,完全能保证上部结构的正常运行。

加强电网运行维护安全措施研讨

电网运行维护安全工作不但是电网得以安全运行的重要基础环节,同时也是充分保障社会发展和经济增长的重要条件。文章结合作者自身的电网运行维护工作经验,对电网运行维护安全工作的指导思想、系统进行论述,并且从用电调动与事故应急两个方面来提出加强电网运行维护安全的相关措施,以此来为相关研究提供一定的参考。

配位化合物在医药领域的研究与应用

配位化合物是一类用途广泛且作用巨大的化合物,极大地促进了社会的发展。随着科学的不断发展,配位化合物在科学研究和生产实践中的许多领域都发挥着越来越重要的作用,在医药学领域上也具有着非常重要的意义。本研究主要从医学检验、某些疾病产生机制、免疫药物、抗癌、抗炎、抗氧化和解毒等方面介绍配位化合物的研究与应用。

农业机械虚拟驾驶仿真系统在《拖拉机汽车驾驶实习》实践课程中的应用

《拖拉机汽车驾驶实习》实践课程是农业机械化及其自动化专业的必修实践环节,为了高效的完成教学任务,使学生掌握更多的技能,总结现有实践教学环节的问题,发现问题,改进教学方法,引入农业机械虚拟驾驶仿真系统参与到《拖拉机汽车驾驶实习》实践课程中。

机械类专业“测试技术”课程的国际化发展思考——吉林大学与新西兰坎特伯雷大学测试课教学模式比较分析

机电一体化是工程技术发展的趋势,也是工程教育的新方向。"测试技术"课程作为实现机电一体化技术培养的主要环节之一,是机械类专业教育的重要内容。为提高我国机械类专业测试课程的教学质量和水平,笔者通过比较分析了新西兰坎特伯雷大学机械工程专业和机电工程专业测试技术课程的教学定位、目标、内容和课程考核方法,总结了坎特伯雷大学测试技术课程教学实践中的先进理念和科学经验。实践表明,"以应用实践为主线,基于项目的教学模式,重视教学过程质量控制"的教学理念在"传感器与测试仪表"课程教学中取得了显著的教学效果,是工程技术教育的先进理念,值得我们在同类课程建设和教学改革中参考和借鉴。

基于卓越工程人才培养的“测试与传感技术”课程教学体系探索与实践

本文针对传统教学模式下学生学习兴趣不高、自主学习空间不足、学生能力发展不均衡等问题,提出了"启发学生兴趣,强化实践能力,培养创新意识"的教学理念。围绕"兴趣、体验、技能和思维"四个基本点,进行"测试与传感技术"课程教学模式改革。通过教学内容模块化设计、教材建设、基于BPL的情境学习模式改革、课程网络教学平台建设和创新实践训练,构建了以"测试系统设计与应用实践"为主线的模块化多维教学体系。实践表明,提出的教学模式对提高学生的工程实践能力和创新意识具有重要作用。

基于犯罪时空理论的全时空巡逻体系建设研究

构建全时空的巡逻防控机制是公安机关适应警务现代化和信息化的必然趋势,是创新立体化治安防控体系和"平安中国"建设的重要支撑。犯罪时空理论对于巡逻问题的研究具有较强的指导意义,公安机关可以从改变对巡逻勤务的定位和认识、对接网络化巡逻和社会面巡逻、完善公安指挥与控制系统、优化巡逻队伍管理和加强巡逻考核与监督机制五个方面入手构建全时空巡逻体系。

现代机械设计技术之机械系统动力学教学改革实践与探索

机械系统动力学也称多体系统动力学。针对目前国内高等教育对现代机械设计技术中机械系统动力学的重视程度不足,以及课程讲授过程中的问题,根据多年的教学实践,从教材、教学内容、教学方法和教学手段等方面,归纳总结几点切实可行的教改措施,为机械系统动力学教学提供建设性意见和建议。

全桥移相变换器的开关电源设计

全桥移相变换器ZVS作为一种性能优秀的变换器,前后两个桥臂的开关管都在零电压软开关条件下运行,开关功耗小,结构和控制也简单,符合了现代开关电源小型化、高频化的发展趋势,因此在中大功率场合得到了广泛的使用和研究。但是,在使用和研究的过程中,也发现移相全桥变换器ZVS存在副边占空比丢失和整流桥寄生振荡等问题。重点分析这些关键问题产生的原因,给出相应的解决方案。

车辆转向机构优化虚拟实验设计

针对机械优化设计实践教学过程中计算机编程实验偏多、实物实验少的问题,提出根据典型机械优化问题——车辆转向四连杆机构的优化设计,设计一套适合高校教学使用的优化实验台,并结合虚拟实验,将车辆转向机构的详细结构以及其在车辆中的布置情况进行充分展示,从而弥补由于实验台设计的简化而带来的失真,提升实验质量。

欧拉刚体旋转定理虚拟实验设计

针对刚体运动学相关课程教学过程中的欧拉旋转定理难以讲授、不易理解的问题,设计一套证明该定理的虚拟实验台。该实验台由两个装置组成,一个装置用于给定刚体一个任意姿态,另一个装置用于演示欧拉旋转定理的一次转轴和一次转角,并且其中刚体绕一次转轴转动一次转角即能转到第一个装置中刚体的姿态,从而证明欧拉旋转定理。经多年教学实践检验,这种虚实结合的实验方案具有较好的教学效果。

空压机冷却功能失效分析及选型

空压机在长期运行过程中会因多种因素的共同作用而出现各种故障现象。由于产生故障的原因和故障现象之间,很多不是直接的线性关系,所以很难直接通过在线诊断系统所提供的一些性能指标进行确诊。以一款螺杆式空压机循环冷却系统的故障案例,着重介绍了空压机故障判断及原因分析的大致过程。通过对空压机循环冷却系统的失效分析,结合不同工况情况下换热器的适用范围,提出采用板式换热器替换原设计的螺旋板式换热器的技术方案。解决了空压机因循环冷却系统中换热器失效,导致润滑油温升过高进而造成空压机报警自动停机的故障。

电力通信及其在智能电网中的应用

电力通信在智能电网中的应用是推动电网智能化升级、改造的重要途径,有助于提升智能电网服务水准与运行效益,为国内电网建设与发展提供强有力支持,因此要积极探索电力通信与智能电网融合新思路,服务国内电网改革。本文介绍了电力通信与智能电网的概念,分析了电力通信现状以及智能电网对电力通信的要求,并探讨了电力通信在智能电网中的应用与挑战,希望能为电网改革发展提供参考。

考虑土体非线性的地下结构抗震计算中阻尼比的取值问题

为了简化地下结构抗震计算,通过设置简化边界来吸收地基中波的辐射耗能,简化边界为竖向约束、水平自由,并从理论上分析了平面问题侧向边界的合理性;土体的内摩擦通过土体的阻尼耗能和塑性滞回耗能表示,讨论了土体阻尼比的合理取值;通过一个典型案例对比了土体非线性计算和等效线性化计算的结果。计算结果表明:侧向简化边界可以满足抗震计算要求;土体非线性计算时,土体阻尼比要采用土体初始剪切模量对应处的阻尼比。

语文教学中学生语言表达能力的培养

为了适应时代的需求,教师在语文教学中应注重学生语言表达能力的培养,在教学中要面向全体学生,给学生创造表达的机会,运用多种方法激发学生表达的欲望,适时指导训练,使学生的语言优美自如,真正成为说话的主人。