人体腰部辅助外骨骼及控制方法的设计

针对劳动者在搬运重物时腰部负担重的问题,设计了一种轻巧可穿戴的人体腰部辅助外骨骼,并提出控制方法。对人体腰部辅助外骨骼的腰部、髋关节、大腿进行设计,并进行有限元分析。通过建立系统动力学模型,提出一种基于自适应算法的人体腰部辅助外骨骼控制方法。这一控制方法根据人体上肢尺寸、重物质量等参数,规划最优关节位置轨迹,通过逆运动学求解关节角度轨迹,仿真得到运动特征。通过受试者进行搬运不同质量重物的试验,对穿戴和不穿戴人体腰部辅助外骨骼条件下的竖脊肌积分肌电图值进行对比,腰竖脊肌、胸竖脊肌、背阔肌平均积分肌电图值依次减小34.5%、33.9%、24.2%。试验表明,人体腰部辅助外骨骼可以减轻劳动者长期工作时的负担,并减少腰肌劳损。

葡萄籽原花青素对小麦面团流变特性及面条品质的影响

为扩大小麦粉的应用范围和改善面条品质,本研究在小麦粉中添加0.25%、0.50%、0.75%、1.00%(w/w)的葡萄籽原花青素(GSP),测定了面团的流变特性、水分分布、质构特性,以及面条的蒸煮特性、消化特性和感官特性,使用扫描电子显微镜(SEM)观察了添加原花青素后面条的微观结构,分析了原花青素对小麦面筋蛋白结构特性的影响。结果表明,随原花青素添加量(0~0.75%,w/w)的增大,面团的弹性模量(G')和粘性模量(G")(G'>G")、硬度、弹性、粘附性上升,最大拉伸阻力和拉伸距离分别增大了7.22 g和11.16 mm,面团的流变特性和质构特性有所改善;横向弛豫时间T2左移,自由水含量下降,说明面团的持水性增强。面条的耐煮性提高,水解率与血糖生成指数(GI)明显下降,从未添加GSP时的68.45降低到61.73(添加量为1.00%);在GSP添加量为0.75%时面筋蛋白中二硫键含量最高,游离巯基含量最低,感官评分最高,面条具有软弹、劲道、口感爽滑的特点。综上,GSP可以通过改善面筋蛋白网络结构和降低面条的GI值,提高产品食用品质,可作为一种潜在的天然面粉改良剂。

纳米SiO_(2)对霍山石斛生长的影响

为了解纳米材料对植物生长的影响,以霍山石斛为材料,将不同浓度的纳米SiO_(2)加入培养基中,研究纳米SiO_(2)对霍山石斛生长的形态特征、抗氧化酶活性、叶绿素含量的影响,以期为霍山石斛的人工栽培及野生资源保护提供一定的参考。结果表明,随着纳米SiO_(2)添加比例的增加,长势呈现逐渐减缓的趋势;抗氧化酶活性在低浓度纳米SiO_(2)处理中有所提升,在高浓度中出现下降;叶绿素含量在低浓度纳米SiO_(2)处理中下降比高浓度处理显著。由此可见,添加纳米SiO_(2)对霍山石斛的生长构成了逆境胁迫,但在生长期内没有显著影响其正常生长。

黑臭水体沉积物中耗氧指标的垂向分布特征及其耗氧能力研究

恢复溶解氧是黑臭水体治理的核心目标,内源沉积物的治理是黑臭水体整治的重要内容。但是黑臭水体沉积物耗氧能力的研究相对较少。以成都市两段黑臭水体为研究对象,分析了其沉积物中烧失量(LOI)、酸性挥发硫(AVS)、亚铁、氨氮等典型耗氧指标的垂向分布特征,研究了沉积物的耗氧能力。结果表明:黑臭水体沉积物中氨氮基本随深度的增加而升高;亚铁与深度的关系不明显;AVS大体表现出随深度增加先升高后降低的趋势;LOI大体呈现随深度增加先降低后升高的趋势。沉积物30min和24h的单位干泥耗氧量均与亚铁、LOI呈极显著正相关,是影响沉积物耗氧能力的最主要影响因子。因此,针对黑臭水体的治理,首先应该控制LOI和亚铁。

轻器械韵律操对ASD儿童社会技能的干预研究

目的:旨在探究轻器械韵律操对ASD儿童社会技能的影响,对其社会技能水平的提高进行有益探索,以期为其干预手段进行补充和完善。方法:以16名ASD儿童为研究对象,随机均分为两组。实验组进行轻器械韵律操干预,对照组则进行徒手韵律操干预,通过社会技能评定量表(ASSS)测试ASD儿童的社会技能水平,通过社会趋向、认知、沟通、参与及自我调控5个方面的数据分析被试儿童社会技能实验前后的变化。结果:实验前后实验组社会参与的数据具有显著性差异;社会趋向、认知、沟通及自我调控具有非常显著性差异。实验前后对照组的社会趋向、认知、沟通及自我调控具有显著性差异;社会参与不具有显著性差异。结论:轻器械韵律操和徒手韵律操干预对ASD儿童的社会技能均产生了不同程度的积极影响,但轻器械韵律操干预对其社会技能的影响更大。

超声辅助酶解提取水蜜桃果核多酚工艺优化及抗氧化性研究

目的:挖掘水蜜桃果核作为特色农产品加工副产物的利用途径。方法:考察酶添加量、超声温度、乙醇体积分数和超声时间对水蜜桃果核多酚提取量的影响,并分析其抗氧化性能。结果:果核多酚的最佳提取工艺为酶添加量5.2%、超声温度63℃、乙醇体积分数60%、超声时间37 min,此条件下果核多酚提取量为8.63 mg/g。多酚提取物对ABTS自由基、DPPH自由基、羟自由基、超氧阴离子自由基清除率分别为75.22%,85.91%,44.72%,45.76%,对4种自由基的半抑制质量浓度(IC_(50))分别为0.099,0.098,0.332,0.320 mg/mL。结论:超声辅助酶解法可有效提取水蜜桃果核中的多酚,水蜜桃果核多酚具有良好的抗氧化活性。

聚合物乳液与水泥复合固化粉土的混料优化

利用一种高分子聚合物乳液开展粉土的固化试验评价,讨论了固化材料对固化土的影响规律。结果表明:利用低浓度高分子聚合物乳液、结合低剂量水泥可以复合固化粉土;高分子乳液起到了土体初期黏结稳定作用,并显著提高了土体的水稳定性;水泥对土体的强度贡献更大,决定了土体的后期强度。利用Design-Expert混料设计可以对复合固化粉土的组成进行优化,并体现出良好的预测性和适用性。

硅灰与聚羧酸减水剂复配优化透水混凝土研究

研究了水灰比、骨料粒径及孔隙率等因素对透水混凝土性能影响,结果表明,当减水剂含量为0.5%、硅灰含量5%时,浆材流动性适宜,且有利于增加骨料间黏结强度,从而增加透水混凝土强度,过量硅灰不利于强度增长。

附着式升降脚手架导座微塑性区分布变化分析

为分析导座材料微塑性区域的分布情况,首先,对导座施加变应力并测试导座塑性变形过程中应变值,采用数据拟合方法获得塑性变形过程中应力变形情况;然后,结合P-S-N曲线与应力-应变曲线,分析微塑性区域与应力、应变之间的关系,并通过数据分析和仿真获得微塑性区分布模型。结果表明,微塑性区域分布的增加与应力、应变的增加具有一定非线性关系,也与微塑性区域扩展源的扩展区域有关,扩展区域累积至一定程度会导致零件的宏观损伤。研究结果可为附着式升降脚手架的设计提供理论指导。

纳米TiO_(2)乳化沥青的制备与性质研究

选择合适的乳化剂及工艺制备乳化沥青,并研究纳米颗粒TiO_(2)对乳化沥青性能的影响。纳米TiO_(2)能够改善乳液体系稠度和黏度、降低法向力,提高SPG高温温度等级;在高掺量情况下会带来存储稳定性的劣化,并提高乳化沥青残留物的高温等级,在0%~3%掺量范围内,乳化沥青的SPG高温等级为70℃;在3%掺量后可以达到73℃。实际应用中为防止存储稳定性和破乳提前的现象,推荐纳米粉体掺量应小于2%。

像差预补偿的铌酸锂晶体内部激光直写(特邀)

集成光电器件正由传统的二维构型向全空间维度发展,激光直写凭借其独特的三维加工优势在全维度光子芯片的发展中发挥了重要的作用。铌酸锂是近年来受到广泛关注的高性能光电材料,但由于界面间的大折射率失配引入像差,极大地影响了在铌酸锂晶体内部三维激光直写的精度。基于自适应光学原理的像差补偿技术可以对激光光束进行精确的波前控制,为实现聚焦光斑的像差校正提供了可行方案。针对铌酸锂内部进行三维激光加工的特点,由点扩散函数出发设计了对像差进行预补偿的理论模型,搭建了基于空间光调制器的像差预补偿激光加工系统,在实际测试中表征并对比了像差补偿后的结构加工效果。结果表明,优化像差补偿参数后,在铌酸锂表面以下110μm深度范围内获得了均匀性良好、无明显聚焦次点的激光改性结构。这一方案为在铌酸锂晶体内部实现高质量、全维度、大深度激光直写提供了可行性。

Periodically poled LiNbO3 crystals from 1D and 2D to 3D

A periodically-poled LiNbO3(PPLN) crystal features space-dependent second-order nonlinear coefficients, which is one of the most important materials to effectively control nonlinear optical interactions through quasi-phase matching(QPM). By using electric-field poling method, 1D and 2D PPLN crystals have been successfully fabricated for laser frequency conversion, quantum light sources, nonlinear beam shaping and nonlinear optical imaging. Recently, femtosecond laser engineering technique is utilized to prepare 3D domain structures inside LiNbO3 crystal, which provides a promising platform to control nonlinear interacting waves in 3D configuration. After 40 years of developments, PPLN crystals still have exciting prospects in fundamental researches and practical applications for integrated photonic chip, quantum information processing,and so on.

铝合金附着式升降脚手架承力构件刚性及稳定性

附着式升降脚手架主要承力结构为立杆与导轨,二者的刚性及稳定性是确保脚手架在工作过程中安全可靠的前提。对立杆与导轨工作过程中最大轴向载荷进行计算,采用ABAQUS软件对其失稳压力进行求解,开展现场工艺试验对立杆与导轨刚性进行研究。结果表明:采用6061-T6铝合金制造的立杆与导轨满足工程使用要求。