治疗超声系统中换能器声学性能的声全息法评估

换能器的聚焦特性等声学性能是治疗超声系统的重要参数之一,在出厂前和日常维护中须精确测量。目前常用的水听器测量法结果准确,但受声压幅度及测量效率的限制,高功率量程的声功率计造价较高;而基于声全息的表面振动模式测量法可作为高声压下水听器和声功率计测量法的补充,测量小声压平面并对高幅度声压焦域进行重建。为评估声全息法的准确性,文章研究了在小声压下使用基于声全息的表面振动模式测量法对声场进行测量和重建,分析该方法与水听器测量结果之间的功率和声压误差,以及影响误差的重要参数。结果表明,基于声全息的表面振动模式测量法可重建得到与水听器直接测量相近的结果,有望对高声压下工作的换能器的声场特性进行评估。

基于OBE理念的生物医学工程专业本科人才培养体系建设与探索

一流本科教育是一流大学的底色,围绕本科教育的人才培养体系则是提升本科教育质量的关键点。上海交通大学生物医学工程专业基于成果导向教育理念,以学生为中心,构建了面向社会发展需求的高质量人才培养体系。该文从教学管理体制、人才培养顶层设计、课程体系、学生支持体系及持续改进机制建设等方面,详细介绍了上海交通大学生物医学工程专业基于成果导向的本科教育改革经验。这将对其他院校生物医学工程专业或类似工科专业实施工程教育认证起到借鉴作用,为促进高等教育面向社会需求、培养高质量工程人才提供有益的参考。

基于OBE理念的专业基础课程建设案例

成果导向教育(OBE)是以学生的学习效果为中心来制订专业的培养计划,进行教学管理和教学资源配置的人才培养理念。该文以上海交通大学生物医学工程专业的专业基础课“生物医学工程研究的伦理及学术道德”为例,从教师视角解析如何按照OBE理念设置一门课程的学习目标,实现对毕业要求的支撑,并实现对课程目标全方位的评价和持续改进。通过案例分析,可帮助课程教师理解OBE理念,建设符合OBE理念和工程教育认证要求的课程。

治疗超声系统换能器阻抗及驱动功率测量技术

换能器是治疗超声系统的核心部件之一,其阻抗和驱动功率关系到治疗超声的安全性和有效性。文章研制出一种基于电压-电流转换电路和数据采集卡的测量装置。使用该装置测量频率为1.36 MHz和3 MHz换能器在不同幅度信号驱动下的阻抗、相位角和功率。该装置的测量结果与采用电压、电流探头及功率组件的示波器方法和商用功率计方法的测量结果进行了对比,表明本装置测量阻抗模相对误差在±2Ω以内,阻抗角相对误差在±2°以内,测量入射功率和有功功率误差小于5%。结果证明了用该装置实时测量换能器阻抗和驱动功率的可行性。

针叶苗木计算机视觉特征提取方法

为解决基于计算机视觉技术的针叶树种苗木自动分级系统的关键技术问题，提出了一种应用精确定位的苗木图像特征标志点提取苗木计算机视觉特征的新方法。该方法通过分析苗木的形态特征．利用苗木图像灰度矩阵和背景分离的灰度矩阵分别得到了５个特征标志点和苗木轴向边缘标志点矩阵。并在标志点的基础上．应用相应的计算方法实现了苗高、地径、根长、冠投影面积、根投影面积等１２个苗木视觉特征量的提取，为苗木自动分类器提供了有效的特征输入。实验结果表明、本方法具有计算速度快、易于实现、测量准确等优点。

基于模糊梯度法的边缘检测方法

根据图象边缘灰度的梯度变化 ,构造图象灰度模糊矩阵和描述边缘点的隶属函数 ,利用遗传算法实现隶属函数各参数的寻优过程 ,并由输出隶属度判断提取图象边缘点 ,实现了图象的边缘检测。实验表明 ,该方法能有效地描述边缘的穿越过程 ,并可改善检测结果。

基于狗獾爪趾的仿生深松铲振动减阻研究

为降低深松作业的耕作阻力,对基于狗獾爪趾的仿生深松铲进行了振动减阻性能的研究,将仿生减阻技术与振动减阻技术相结合,研究减阻效果。同时,在耕作速度为0.6、1.0m/s和耕作深度为250、300mm的条件下进行仿生深松铲的振动减阻试验。试验结果表明:振动式深松铲的耕作阻力随着耕作深度和耕作速度的不断增大而增大;在相同的试验条件下,仿生深松铲振动耕作方式的耕作阻力比未带振动耕作方式的耕作阻力减小1 3.0 5%~1 8.9 4%,减阻效果明显。

基于狗獾爪趾的仿生深松铲结构设计与试验

针对现有深松铲存在的耕作阻力较大及能耗较高等问题,利用仿生学原理将狗獾爪趾的曲线应用到深松铲的结构设计中,设计了一种铲柄刃口为多项式曲线、铲尖为圆弧形的新型深松铲。为研究其耕作效果,将所设计的深松铲与国标深松铲进行了室内土槽对比试验。试验结果表明:在相同的深松试验条件下,仿生深松铲比国标深松铲的耕作阻力减小了13.33%~21.72%,仿生深松铲减阻效果明显;仿生铲柄与国标铲尖组合比国标深松铲耕作阻力减小了3.01%~7.61%,仿生铲尖与国标铲柄的组合比国标深松铲耕作阻力减小了7.67%~16.9 7%,仿生铲尖的减阻效果显著于仿生铲柄的减阻效果。

超声治疗热场有限元分析

针对人体组织非均匀性和实际位置与形状,考虑时变的生物组织特性的超声治疗温度场计算是超声治疗计划研究的重要内容。研究了人体组织超声治疗温度场的有限元计算方法,并利用ANSYS有限元分析软件对人体肝脏肿瘤超声治疗的稳态和瞬态温度场进行了分析。

射频消融心脏房颤治疗仪的研制

为了研究临床术中治疗房颤的方法,研制了房颤射频治疗仪样机和消融治疗探头,在开胸直视下,沿用迷宫手术线路,利用射频消融效应使组织凝固性坏死,有效阻断房颤的折返环,从而消除房颤。经动物实验验证,疗效良好、快速安全、使用方便。

港口地貌大气边界层风洞试验模拟

尖劈和粗糙元边界层模拟技术广泛地应用于风洞试验中的大气边界层模拟。针对港口靠近海洋,附近建筑物较为稀疏的地貌特点,本文参考行业规范,选取符合港口地貌的A类和B类流场,较为全面的考虑了大气边界层流场特性,在交通运输部天津水运工程科学研究院TKS-1边界层风洞对港口工程领域常用的几种流场成功进行了模拟。

基于绿色低碳港口模式的镇江港水污染防治对策研究

建设绿色低碳港口是目前国内外水运交通及环境保护建设的热点问题。镇江港目前由于经济快速发展以及环境保护的要求,需要开展绿色低碳港口模式建设,其中水污染的防治工作是重中之重。本文以镇江港水环境现状为依据,在实地调研与资料收集的基础上,提出基于绿色低碳港口发展模式的镇江港水污染防治对策,并提出分阶段的治理目标,为镇江港绿色低碳港口建设提供支撑条件。

环境监理成果评价问题与解决方法探析

通过对目前国内环境监理现状的总结梳理,尤其是对环境监理成果审查与评价的现状进行分析探讨,重点针对环境监理成果评价方法及体系的缺失问题,尝试给出一系列解决问题的途径和方法措施,包括建立成果评价体系、公众参与、加强政府监管、制定技术规范以及健全法律法规体系等,为环境监理成果审查机制的最终建立提供一定的理论依据和技术支持。

DX新型高效天然吸油材对海上溢油治理的研究

随着石油工业和海上石油运输业的迅速发展 ,海洋的石油污染已充分引起公众的重视。在对海上溢油的危害及其主要处理技术的简要分析基础上 ,提出了DX新型高效天然吸油材料研制的必要性。研究结果表明 :DX新型高效天然吸油材的吸油性能较好 ,具有广泛的应用范围 ,可以反复使用 ;

环境监理在交通项目环境管理中的地位和作用

文章结合洋山深水港区工程项目环境监理工作实践,在介绍了国内工程项目环境监理产生背景的基础上,从交通项目引入环境监理的必要性出发,提出了环境监理概念和目标。同时在明确环境监理在交通项目施工期环境管理中的地位前提下,对环境监理的工作依据、工作方法、工作程序及主要工作内容进行了论述,阐述了环境监理在项目建设中的作用。通过对现阶段环境监理工作存在问题的总结,得出结论:交通项目环境监理是一项涉及面广、内容复杂、专业性强的新型监理业务,是实现工程建设项目经济效益、社会效益和环境效益统一的重要举措,环境监理在交通项目环境管理中具有重要的地位和作用。

洋山深水港区一期工程施工期环境保护与环境监理

介绍洋山深水港区一期工程监理工作的情况 ,包括环境监理的组织机构、工作内容。

海河干流主要污染物变化趋势研究

本文以海河干流为研究对象,通过现状监测与历史数据收集相结合的手段,分析了海河干流COD、总磷、总氮、石油类等主要污染物的时空变化趋势,总结了主要污染物在不同水期、不同断面的污染特征和变化规律,阐述了各类污染物变化趋势与海河干流周边区域经济发展的联系,为天津地区经济发展和环境保护提供了指导依据。这种现状调查结合历史数据分析的研究思路增加了研究的准确性,为开展其他生态环境要素变化趋势分析提供了参考依据。

针叶苗木自动分级实验系统的研究

以针叶苗木的苗高、地径、根长、冠投影面积、根投影面积等视觉量作为苗木自动分级的特征参数，在基于计算机视觉技术的基础上构造了针叶苗木自动分级实验系统。实验结果表明，本实验系统具有计算速度快、易于实现、分级准确率高等优点，可以满足实际应用的需要。

相控型HIFU的多阵元功率放大技术

为了实现相控型 HIFU系统的多阵元的电声功率转换 ,提出了一种谐振式功率放大器。这种功率放大器把超声换能器阵元作为其谐振电路中的一个元件 ,有效地保证了在同一频率下输出电信号的连续调相和调幅。该放大器一致性好 ,对于超声换能器阵元具有较强的适应性 ,能够满足相控型 HIFU功率放大技术的要求。