X-Ray Diffraction Is a Promising Tool to Characterize Coral Skeletons

The skeletons of corals are made of calcium carbonate by biomineralization process, in the form of aragonite or calcite. To understand the characteristics of coral skeletons, especially mineralogy, crystal phases, organization and structure in individual species, X-ray powder diffraction techniques have gained increased interest in recent years as useful non-destructive tools. This review provides an overview on the recent progress in this field and briefly introduces the related experimental approach. The application of X-ray diffraction (XRD) to elucidating the structural and mechanical properties of mineral crystals in corals is reviewed in terms of characterization of CaCO3 crystal orientation. In addition, we discuss how this technique has increased our understanding of the function of the organic matrix proteins of calcified coral skeletons during mineral formation. Such information is helpful in deducing the mechanical and structural model of corals with respect to biomineralization system of skeletons.

基于关节点连接广度矩阵的颈椎康复运动识别

为提高颈椎康复动作识别的准确率与实时性,提出一种基于关节点连接广度矩阵的颈椎康复运动识别方法。在预处理阶段,首先从人体实时视频流数据中进行骨架提取;然后根据人体骨骼运动特点准确提取运动时人体骨架的特征信息,获取局部空间上的变化信息,利用广度优先搜索算法遍历骨架图内关节点,建立关节点连接广度矩阵,根据连接广度信息划分三角子图并为关节点分配权重,提高模型的识别效率;最后提取关节点连接广度矩阵的时空特征,通过SVM分类器完成识别。在颈椎康复运动数据集CRED和MSR Action 3D公开数据集上对该识别方法进行验证,实验结果表明,基于关节点连接广度矩阵的颈椎康复运动识别方法平均耗时为1.20 s,平均帧率为27,平均识别准确率为92.72%,与现有方法相比有一定优势。

三维网络陶瓷增强铝基复合材料的干摩擦磨损性能

设计和制备了一种新型的三维网络陶瓷(骨架)增强铝合金复合材料。研究了铝合金及不同成分复合材料在不同温度及载荷下的摩擦系数和磨损率;用扫描电镜(SEM)观察其磨损表面,并分析了三维网络陶瓷(骨架)对铝合金磨损机制的影响。结果表明:复合材料的耐磨性远优于铝合金,而且随着三维网络陶瓷体积分数、温度及载荷的增加,复合材料的抗磨损性能明显提高;这种新型复合材料的摩擦系数随载荷变化保持稳定;在很宽的温度范围内,摩擦系数的稳定性均优于铝合金。这是由于三维网络陶瓷在磨损表面形成硬的微凸体起承载作用,其独特的结构制约了基体合金的塑性变形和高温软化,有利于磨损表面氧化膜的留存。

基于系统结构建模分析的骨架矩阵代数求法

基于从拓扑分析到代数分析的思路，通过对系统结构建模过程的分析，讨论了解释结构建模中的几种矩阵，阐述了它们的内涵及其之间的相互关系．利用系统结构建模分析的结果，给出了骨架矩阵的一个代数表达式，论证了该表达式的正确性，从而提出了一种求系统骨架矩阵的代数方法．通过实例验证了本方法的简捷性和有效性．

基于广义变换矩阵的机械零件三维模型骨架匹配

提出了一种基于广义变换矩阵的机械零件三维模型骨架匹配方法。骨架中两骨架点间的连线称为骨架枝,借鉴机器人学中广义连杆之间关系的表示方法,将骨架枝看成若干个连杆,在骨架点处建立固定坐标系及骨架枝坐标系,采用广义变换矩阵表示骨架枝。将广义变换矩阵转化成向量,引用统计学中的相关性度量方法,通过计算2个向量的皮尔逊相关系数得到2个广义变换矩阵的相似度,即得到2个骨架枝的相似度。搜索相匹配的骨架枝并计算整个骨架的相似度。通过实例验证和实验分析,表明该算法具有较快的检索速度和较高的准确度。

基于骨架树的机械零件三维模型检索方法

提出了一种基于骨架树进行机械零件三维模型检索的方法。检索分为两个阶段。第一阶段首先提取机械零件三维模型骨架,然后将骨架转换成骨架树并用邻接矩阵来描述骨架树的拓扑结构特征,通过比较邻接矩阵特征值之和迅速完成零件拓扑结构匹配,实现零件的初步筛选。将大量与待匹配模型拓扑结构差异较大的模型过滤掉,极大地减少了第二阶段的匹配计算量。第二阶段首先寻找匹配的骨架子树,其次在匹配子树的基础上搜索骨架枝匹配对,进而采用空间离散曲线的曲率和弗朗内特标架进行空间曲线相似性计算,得到整个骨架形状相似度。通过实例验证与试验分析,该方法快速有效,具有较高的准确性和良好的鲁棒性。

骨架蛋白、肌力与骨骼肌微损伤的关系研究

综述了近年来细胞外基质蛋白、膜骨架蛋白和肌肉微损伤相关联的研究。对骨架蛋白在运动中的变化进行了由内而外的探讨,重点探讨了细胞外基质蛋白在力的传递和组织结构的保持中可能发挥着的重要作用,阐明了肌细胞骨架蛋白在力的传导过程中存在的可能机理,揭示了细胞外基质蛋白对维持骨骼肌细胞结构稳定方面所起的重要作用。

复杂系统结构建模分析

结构模型描述的是系统的结构性态,它是从系统的概念模型过渡到定量分析的中介。在结构建模方法中,由Warfield提出并发展的解释结构建模(ISM)应用最为广泛。针对现有ISM的拓扑分析方法的不足,阐明适于复杂系统结构建模的代数分析途径的优越性,围绕复杂系统结构建模的几个重要问题剖析概念本质,进行原理性分析。首先对结构建模进行了概要论述,给出了有关概念的定义。针对现有ISM方法对复杂系统进行结构建模时所采用拓扑分析方法的欠缺,即求解大规模问题存在的“组合爆炸”和迭代操作存在的不完备性,提出将现有ISM的拓扑分析方法进一步转化为代数分析方法,以便计算机实施处理。进而讨论了系统骨架矩阵的求解问题,通过给出求骨架矩阵的代数表达式来实现骨架矩阵的代数求法。最后借助系统结构建模分析,着重讨论ISM中涉及到的几种矩阵以及它们之间的相互关系,澄清认识,结果表明邻接矩阵不仅表示的是元素之间的所有直接关系,而且还表示了元素之间的部分间接关系;在邻接矩阵的基础上求出可达矩阵,实质上是要找到系统元素之间的所有间接关系。

产品概念设计中的顶层基本骨架模型及其评估方法

在分析产品设计及其过程的基础上,以顶层基本骨架(top basic skeleton,TBS)模型为纽带,建立起由初期的概念设计到后期的详细设计的产品模型,用以支持产品的整个设计过程;并利用基于评价矩阵的模糊综合评价法评估产品概念设计方案,为产品开发过程的建模提供了有益的探索.

基于混合物理论的饱和岩石弹塑性模型

为了避免运用Skempton有效应力创建非线性本构模型时确定Biot系数的困难,选择工程混合物理论来建立饱和岩石的弹塑性模型。首先,根据工程混合物理论中的均匀化响应原理,揭示“固相基质体应变决定固相基质压力,骨架弹性和塑性应变决定Terzaghi有效应力和耗散Terzaghi有效应力,流相基质体应变决定孔压”的饱和多孔介质本构规律。其次,根据Hoek-Brown屈服准则和非关联流动准则,在已有岩石损伤模型基础上建立了饱和岩石弹塑性模型。最后,利用三轴排水和不排水剪切试验验证了饱和岩石弹塑性本构模型的合理性。研究表明,基于工程混合物理论的饱和岩石弹塑性模型能够较准确地模拟弹性阶段、弹塑性阶段和下降段应力应变全过程曲线的宏观力学性质,反映三轴不排水剪切试验条件下孔压随剪切加载先增加后减少的变化规律。由于工程混合物理论不直接采用Skempton有效应力建模,因而可以克服Biot非线性理论中确定Biot系数公式的困难,更容易建立饱和岩石弹塑性本构模型。

金雀异黄素对肾肿瘤细胞系GRC-1侵袭能力的影响

目的 研究酪氨酸激酶抑制剂用于肾肿瘤转移抑制的可能性。方法 用免疫组织化学、Zymography、Transwell小室等方法检测肾肿瘤细胞系GRC - 1在酪氨酸激酶抑制剂金雀异黄素的作用下侵袭能力的改变。结果 金雀异黄素可降低GRC - 1细胞的侵袭能力 ,抑制其基质金属蛋白酶 (MMP)的分泌 ,改变细胞骨架中波形蛋白 (vimentin)的排列方式。结论 金雀异黄素可明显降低肾肿瘤细胞的侵袭能力 ,其机理可能是通过抑制基质金属蛋白酶的分泌和通过干扰肿瘤细胞骨架中波形蛋白的方式抑制细胞运动。

文昌鱼鳃骨条基质蛋白的氨基酸组成

以传统的分离不溶性弹性蛋白的方法———热碱提取法处理新鲜解剖出来的文昌鱼鳃组织。收集不溶解的沉淀 ,进行氨基酸组成分析。并将分析结果与已知的七鳃鳗软骨和盲鳗软骨的不溶性残留物以及马蹄蟹鳃软骨、猪主动脉弹性蛋白以及胶原蛋白的氨基酸组成进行比较。结果表明 ,文昌鱼鳃骨条的基质蛋白是不溶性的非胶原的 ,其不溶于热碱的残留物具有特殊的氨基酸组成 ,且与弹性蛋白及各种不溶性类弹性蛋白的基质蛋白的氨基酸组成具有相似的特征。

非饱和橡胶粉土土水特征曲线及颗粒接触状态

将废旧轮胎与土混合作为建筑材料应用于土木工程领域是处理废旧轮胎最有前景的措施之一。为了研究废旧轮胎橡胶颗粒改良粉土的效果,以橡胶颗粒与粉土的混合土为研究对象,采用滤纸法测定橡胶粉土的土水特征曲线,分析含水率、橡胶含量对土水特征曲线的影响。结果表明:同一橡胶含量下,混合土的基质吸力随含水率增大非线性减少,呈现出典型的3阶段特征;在同一含水率下,基质吸力随橡胶颗粒含量呈先增大后减少的趋势,当橡胶含量为20%时,混合土的基质吸力最大;基于Van Genuchten模型建立混合土的土水特征曲线模式;基于颗粒接触理论,考虑颗粒比重不同,建立混合土的接触状态模式,构建骨架孔隙比描述混合土的非饱和特性,混合土的基质吸力随着骨架孔隙比的增加呈先增加后减小的趋势。

SMA粗集料结构的数值模拟

针对沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)特有的骨架结构特点,采用蒙特卡罗方法随机生成集料颗粒,并按相容条件进行混合料骨架集成。根据此原理,以VC++为平台,开发出离散球体堆积计算程序,并将该程序应用于SMA16骨架微观结构模拟分析,同时就骨架间隙率、配位数对结构边界约束条件及混合料级配的敏感性问题进行了讨论。结果表明:由计算机模拟的SMA骨架结构与实际情况接近,对集料配合比设计具有参考价值。

文昌鱼鳃骨条的透射电镜观察

应用透射电子显微镜观察了文昌鱼 (BranchiostomabelcheritsingtauenseTchangetKoo)鳃骨条的结构。发现其鳃条骨条横切面的外部 ,有时可见两个相连的细胞密集区 ,细胞排列紧密 ,核质比大。除此之外的基质区 ,由平均直径 2 8 3nm的粗纤维构成。在该区域的外围 ,粗纤维与边缘平行排列成薄层。在内部 ,粗纤维交错排列。而鳃条骨条横切面内部及整个舌条骨条则是由平均直径分别为 13 8nm和 13 9nm的细纤维构成的。细纤维排列规则 ,与鳃骨条的长轴平行。且彼此间由横向的细丝状交联连接成为直角的方格结构。两种纤维在形态上与胶原纤维不同。显示文昌鱼的鳃骨条是一种特殊的、非胶原为基质的支持组织。这使得继无颌类七鳃鳗和盲鳗中已发现的至少 4种非胶原为基质的软骨家族又增添了新的成员 ,且文昌鱼鳃骨条与七鳃鳗和盲鳗的非胶原为基质的软骨结构都不相同 ,提示文昌鱼与无颌类可能有着长期独立的进化历史。

基于工程混合物理论的饱和裂隙岩体组合本构模型

为了从理论和数值上分析饱和岩体工程的变形和稳定,需要创建饱和裂隙岩体本构模型。根据工程混合物理论,把饱和多孔介质应变分解为骨架应变、固相基质应变和流体基质应变。通过均匀化响应原理建立了饱和多孔介质的势函数本构理论,提出Terzaghi有效应力决定骨架应变、固相基质应力决定固相基质应变和裂隙孔压决定流相基质体应变等本构规律。根据经典岩体力学理论,把饱和裂隙岩体视为由裂隙构成孔隙的饱和多孔介质,建立了饱和裂隙岩体的组合本构模型。算例分析表明:根据本文理论建立的饱和裂隙岩体组合模型能够合理考虑裂隙流体的浮托力,具有较小的孔压系数和各向异性的受力特性。饱和裂隙岩体组合模型可用于海底隧道裂隙围岩在开挖过程中的流固耦合工程特性分析。

基于骨骼关键点的异常行为识别及异构平台部署

目前对于异常行为检测算法较多,但是存在检测精度低、对环境要求高、部署困难等缺点。针对以上存在的问题,该文提出了一种基于骨骼关键点的异常行为检测方法。首先对视频图像预处理,然后通过Associative Embedding算法进行人体关键点的提取。为准确描述人体运动,提出用运动特征矩阵进行人体运动描述,引入SVM分类器利用运动特征矩阵进行行为识别。在HMDB51数据中选取的12类异常行为达到平均91.2%准确率,最后模型在CPU+FPGA异构平台进行加速,达到32 FPS的处理速度。

基于Hessian矩阵的冠脉造影图像分割与骨架提取

针对冠脉造影图像模糊、对比度低等导致的冠脉血管提取不完整、骨架不连续等问题,提出一种基于Hessian矩阵的多尺度冠脉分割与骨架提取算法,并估计血管半径值,为冠脉结构的三维重建奠定基础。该方法利用Hessian矩阵特征值对应线性目标的关系,构造一个新颖的血管相似性响应函数,对冠脉增强并阈值化得到分割结果,同时由Hessian矩阵确定冠脉血管的法线方向,通过求解法线方向上的极值点得到冠脉骨架的初始像素点集,以此来提取冠脉血管的欧氏骨架。实验结果表明,该算法简洁高效,相比现有算法能提取到更多的细小分支,得到的冠脉骨架完整,半径估计准确。

基于一类骨架阵合同性问题的研究

文献[1]给出了一类新的矩阵———骨架阵,它是矩阵的一种推广.首先,在矩阵中新构建出一类骨架阵,并且给出了有关骨架阵的几个条件,即预备知识中的8个条件.本文探讨的是这一类骨架阵的合同性问题,基于从函数分析到代数分析的思路,通过对矩阵中新构建的骨架阵的分析,讨论并解释了骨架阵的一些性质;利用函数分析的结果,给出了骨架阵的若干个条件,阐述、论证了这若干个条件之间的某些内在关系,从而提出了几个研究骨架阵问题的代数方法.

一类三阶双随机矩阵的嵌入问题

齐次马氏链的嵌入问题可陈述如下:“任给一个随机矩阵P=(pij,i、j∈E)(E 为可列集),求转移矩阵P(t)(t≥0) ,使P(1) =P”.若这样的P(t)存在,则称P 为一个离散骨架,而P(t)为P 的一个连续扩充.进而,若P(t)的密度矩阵Q 是“双保守”的,即Q 的行和与列和均为0,则称离散骨架为双随机型的,本文在E 仅含有三个元素的情形下,给出了双随机型离散骨架的判定准则。