加工方式改善3D/4D打印天然食品的研究进展

近年来,3D/4D打印技术凭借个性化、精准定制等优势,吸引研究者越来越多的关注,然而在如何提高3D/4D打印天然食品的精度等问题上存在着巨大挑战。目前,针对此类问题的研究大多集中于通过加入添加剂和调整加工方式来提高食品的印刷性能,而关于加工方式缺乏系统的总结和分析。为了明确加工方式改善3D/4D打印天然食品的原理,本文概述加热、研磨、盐处理3种加工方式对3D/4D打印食品油墨的流变性能、微观结构、水分分布、感官特性等打印性能的改善作用,以期为3D/4D打印技术的发展提供理论依据。

基于完全4D参考轨迹的场面滑行引导

文中针对自动驾驶模式,构造滑行油耗模型,以滑行过程中油耗最低为目标并利用粒子群算法得到航空器最优滑行速度剖面、包含航空器任意时刻位置信息的完全4D参考轨迹.并且根据航空器运动学模型、基于完全4D参考轨迹设计了一套基于模型预测控制算法(model predictive control, MPC)的控制器,以轨迹点位置误差和控制量变化最小为目标实现精准的参考轨迹追踪.最后,通过实验仿真验证了基于油耗模型的4D轨迹设计方案降低了成本、基于MPC的滑行引导算法能够驱动航空器在较小误差下实现完全4D参考轨迹.

4D打印成型智能软体机器人的研究进展

软体机器人是一种利用柔软材料制作的新型机器人,具有无限自由度和连续变形能力。与传统机器人相比,软体机器人具有刚度小、可变性强、柔度高的特点,能较好地适应复杂狭窄或者空间形状不规则的工作环境。4D打印技术是在3D打印技术基础上增加“时间”维度,使得打印成型的构件可以接收外部信号刺激发生形状、性能或功能的改变,可应用于航空航天、军事装备、医疗和软体机器人等领域。介绍了4D打印成型智能软体机器人的特点,给出了其需要4D打印技术成型的原因。列出了目前适用于4D打印成型软体机器人的几种典型的智能材料并总结了各自的特点与不足,根据这些智能材料的特性把机器人的驱动方式分为电驱动、热驱动、光驱动以及磁场驱动,然后介绍了软体机器人的几个典型的应用领域。最后总结了目前研究中遇到的问题,对未来发展和应用进行了展望。

“4D S”高职酒店管理专业现代学徒制人才培养模式实践探索

现代学徒制人才培养模式自试点以来面临企业机制不全、培养标准不一、师资水平不齐、学生目标不明等困境,尤其是酒店管理这类技术要求不高的专业,推行现代学徒制难度更大。本文提出双主体、双身份、双本位、双选择的"4D S"人才培养模式,从企业和学校双主体、学徒和学生双身份、职业素养和职业能力双本位、就业岗位和职业发展双选择等方面系统阐述如何解决困境的实施策略。

基于Cine扫描的4D-CT图像重建系统设计研究

为了在普通多螺旋CT上实现4D-CT重建,研究中采用VC++程序设计语言和模块化的程序设计方法,开发了基于Cine扫描的4D-CT图像重建系统。利用本系统,根据体表轮廓和肺组织的体积变化确定CT图像在呼吸周期中的相位,按相位分组排序后,实现4D-CT重建,其重建过程不依赖于外在的呼吸监测装置、不受CT机本身的软硬件限制,具有普遍适用性。

4D打印形状记忆聚合物的变形机制与驱动方式研究

针对热致型、电致型、光致型、磁致型和水致型等5类形状记忆聚合物材料,通过文献检索、对比分析和总结梳理,得出形状记忆聚合物变形的内在原因、变形过程和主要驱动因素,并对5类形状记忆聚合物的驱动方式和变形特点做了针对性研究,总结了形状记忆聚合物的选用原则和应用特点。

形状记忆聚合物在4D打印技术下的研究及应用

为了打破传统3D打印的静止约束,增加打印结构的可变形性和可设计性,4D打印的相关研究逐渐兴起.综述了4D打印技术的发展和原理,总结了熔融沉积技术、立体光固化成型技术、聚合物喷射技术和直写技术这4种常见的打印方式的工作方式以及它们对材料的不同需求.从外界不同激励的角度,对形状记忆聚合物的变形方式、机理及回复程度等进行分析与总结,对形状记忆聚合物目前存在的关键科学难点和未来的发展方向进行总结.使用形状记忆聚合物的4D打印形状记忆智能结构在微创生物医学、机器人、柔性电子制造等研究领域已经有了应用,并表现出良好前景.

用于4D打印的记忆聚合物材料的研究进展

4D打印技术是结合了3D打印技术和智能材料的一种智能结构增材制造技术,形状记忆聚合物材料在4D打印领域中具有巨大的应用潜力.该文阐述了4D打印原理及常用的4D打印材料,基于4D打印材料的不同响应方式,列举相关典型期刊和专利对现有以形状记忆聚合物材料为原料的4D打印材料的技术发展动向进行论述,对4D打印聚合物材料发展面临的难点问题进行总结,并预测了该领域未来的发展方向.

4D打印形状记忆高分子的打印方法、驱动原理、变形模式和应用

形状记忆高分子(Shape memory polymer,SMP)是指能够感知外界环境变化的刺激并响应这种变化,对其状态参数进行调整,从而回复到预先设定状态的一类高分子材料。相对于形状记忆合金和形状记忆陶瓷,SMP具有可回复形变量大、响应温度便于调节、刺激响应方式丰富、材料属性多样化、形状记忆效应种类多等优点,在医疗器械、柔性电子、纺织品、信息载体、航空航天以及软体机器人等领域展示了巨大的应用潜力。但SMP的原始形状或回复后的永久形状都较为单一,而且成型过程高度依赖模具并受脱模工艺的巨大限制,其形状难以制作得非常复杂,难以进一步满足新兴高科技领域对智能结构复杂性的需求。针对上述难题,国内外学者在该领域已进行了一些创新性的研究,当前的研究热点主要集中在以下两个方面:(1)在热固性高分子材料中引入动态共价键,通过交联网络结构重排实现固态塑性,进而对形状记忆材料的几何结构进行复杂化,这类形状记忆高分子材料也称为热适性形状记忆高分子;(2)利用3D打印(Three-dimensional printing)技术打印智能材料,实现材料几何结构的复杂化,并产生了一类新的打印技术,称为4D打印(Four-dimensional printing)。其中,SMP材料是当前4D打印使用最多的智能材料。近年来,研究者以SMP材料为研究对象,结合最新的4D打印技术,采用熔融沉积成型、立体光刻成型、墨水直写和聚合物喷射技术制备了3D形状复杂的具有各种刺激响应方式和形状记忆效应的形状记忆材料。基于驱动原理不同,热、光、电、磁和水刺激响应形状记忆4D打印结构已经被成功设计和制备,丰富了具有复杂几何形状记忆材料的刺激响应类型;在变形模式上,实现了具有双形形状记忆效应、双向形状记忆效应、多重形状记忆效应和顺序梯度响应的4D打印形状记忆材料的设计、制备和应用。本文综述了4D打印SMP的打印方法、驱动原理、变形模式和应用,最后概述了4D打印SMP材料存在的问题及展望了其未来的发展方向。

基于4D模式的造价精益管控系统的开发及应用

基于4D模式(三维模型+时间维)的造价精益管控系统,以全面提升工程造价控制水平,实现对工程造价的高效、精准控制。该系统将BIM技术引入造价信息控制系统中,使二者有机融合。兼有BIM技术的可视化、模拟性等特点,同时具备动态控制、价格预测、精准支付、自动结算等功能,从而达到工程项目造价控制的最优效果。

余额宝的服务创新模式研究——基于四维度模型的解释

余额宝是第三方支付平台业务拓展的积极尝试,是引领互联网金融的排头兵,更是我国服务创新活动的典型案例。本文基于服务创新视角,尝试利用服务创新的四维度模型对余额宝的服务创新模式进行初步探讨。研究表明,余额宝服务创新是概念创新、界面创新、组织创新以及技术创新四个维度的整合。其中,概念创新表现为互联网金融、1元理财服务、T+0赎回,界面创新表现为互联网操作界面、顾客参与,组织创新表现为阿里集团自2011年上半年持续到目前的一系列组织架构及人事调整,技术创新主要表现为大数据技术、云计算技术。最后,本文提出了关注顾客的潜在需求,关注"长尾",追求简单便捷,以及利用支付宝的大数据防范余额宝的服务创新风险等重要启示。本研究对于深化我国本土的服务创新理论研究与企业管理实践均有一定价值。

超声评价胎儿心脏功能的研究进展

在许多胎儿疾病(包括胎儿宫内生长受限、先天性心脏病、双胎输血综合征、特发性水肿及胎儿心律失常等)病情严重程度的评价中,胎儿心功能异常作为一个重要标志已在临床得到证明。超声评价胎儿心脏功能一般是以针对患者进行管理和评价的模式,使其为先天性心脏病提供相对完整、准确的诊断依据,从而进行患者咨询,或对胎儿心脏进行介入治疗。该文就超声评价胎儿心脏功能的研究进展予以综述。

基于服务创新四维度模型的乡村旅游创新模式研究——以北京乡村旅游为例

以北京乡村旅游为例,指出乡村旅游当前存在创新乏力、效益低下等一系列问题。结合对服务创新四维度模型理论的研究,分析创新发展的瓶颈,并从各个角度分析乡村旅游创新模式,对未来乡村旅游产业的创新发展提供借鉴意义。

导弹协同作战四维制导与控制一体化设计方法

为了使导弹能够在指定的时间跟踪理想轨迹到达指定点,从而满足多导弹协同突防和攻击的要求,提出一种鲁棒四维精确制导控制一体化设计方法。将导弹6自由度非线性模型进行简化,得到导弹四维精确制导与控制一体化设计模型。利用导弹质心与姿态运动固有的时标分离特性,设计了具有内外两回路结构的鲁棒控制器。将建模误差、参数摄动及外部干扰视作连续有界扰动,外回路基于自适应滑模控制理论设计了控制器,从而产生推力、攻角和侧滑角指令;内回路将扰动观测器技术和动态面控制理论相结合,得到了能够控制导弹准确跟踪外回路指令的执行机构偏转角。基于李雅普诺夫稳定性理论,严格证明了内外回路的稳定性,并分析了控制精度与控制器参数之间的关系。最后,将控制方法应用于导弹6自由度非线性数值仿真模型,仿真结果验证了所设计的四维鲁棒精确制导控制方法的有效性。

推力调节飞行距离最优自适应滑模控制

为了准确控制巡航导弹在指定时间到达指定位置,提出了一种基于飞行距离和地速反馈的推力调节最优自适应滑模控制方法。基于包含发动机推力动态特性的巡航状态附近小扰动方程,采用反馈线性化方法设计指数趋近滑模变结构控制律和状态反馈系数自适应律,构造李雅普诺夫函数,证明了自适应滑模控制系统的稳定性;根据控制律和滑模函数推导出飞行距离跟踪误差传递方程,并用线性二次型调节器最优控制方法设计跟踪误差动态特性。对某型巡航导弹进行仿真,结果表明,在外界阵风干扰和空气动力系数摄动情况下,该控制方法能精确地跟踪以时间为自变量的参考地速和飞行距离信号,具有较好的抑制系统参数摄动和抗干扰能力。

“四维实训模式”下的学生设计能力培养

商业橱窗设计与制作课程教学应结合高职学生的特点和未来工作岗位对人才的需求,适应商业橱窗设计与制作综合性特点,以培养学生整合设计能力为核心,实施基于未来工作岗位职能和培养学生整合设计能力为目标的"四维实训模式"。

在X模式单道成像与观测系统重复性关系下的多道观测系统重复性

时移地震中新提出的多道观测系统重复性,逐一应用于面元,可以给出每个面元单一的观测系统重复性,形成对应叠后成像的地震道重复性的面分布,对于评估时移地震重复性具有重要意义.前人研究抽象了多道间观测系统重复性与单道间观测系统重复性的关系,给出了多道观测系统重复性的衡量方法及其理论依据.其理论中依赖了地震数据重复性与单道观测系统重复性的线性关系模型,而这一关系在单道观测系统重复性的有限范围内较为准确.针对这一问题,本文提出了X模式拟合的关系模型,与全范围的单道地震数据重复性随观测系统重复性的变化趋势更好地吻合,并采用对大单道观测系统重复性的向X节点的收缩,使原多道观测系统重复性的相应关系在整个数据范围内基本成立.基于实际数据的研究表现了该方法的数据分析结果的新特性和应用价值.

Recent progress in 4D printing of stimuli-responsive polymeric materials

4D printing is proposed based on the additive manufacturing of stimuli-responsive materials and structures,which can realize shape changing upon external stimuli.This article reviews the 4D printing methods and actuating performances of 4D printing structures based on shape memory polymers,hydrogels,liquid crystal elastomers,and electroactive polymers.This article shows that the shape morphing properties of single materials are limited,while 4D printing of composites can integrate the various driving modes of different smart materials.In the end,challenges facing 4D printing such as broadening the scope of smart materials,improving printing processes,the compatibility of printing different materials have been discussed.