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医用数字化X射线摄影机器人系统的研究

医用数字化X射线摄影机器人系统的研究

作者：张鑫海哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

医疗产品的自动化、智能化、易用化是大趋势。国内传统DR设备的摆位需要靠医生逐个反复操作调试多个部件完成,对准需要有经验的医生目测限束器十字光标操作完成,这种操作模式效率低、精度低、医生病人配合复杂,特别是遇到不能活动的病... 详细信息

医疗产品的自动化、智能化、易用化是大趋势。国内传统DR设备的摆位需要靠医生逐个反复操作调试多个部件完成,对准需要有经验的医生目测限束器十字光标操作完成,这种操作模式效率低、精度低、医生病人配合复杂,特别是遇到不能活动的病人更是不便,是行业性问题,目前国内未见有解决此问题的突破性技术方案,国外仅一家公司新提出了一种多轴方案,但操作仍比较复杂,为了抓住发展机遇,有效解决行业性问题,本课题设计了一款具备多轴联动摆位自动对准和空间轨迹扫描功能的机器人DR系统,开展了针对以上问题的机器人系统的建模分析和仿真实验研究。针对临床摆位和对准存在的问题,提出了一种机器人解决方案。完成了相应的需求分析和系统总体设计。实现了可联动摆位、自动对准、空间扫描等功能需求。整个系统包括机械分系统、视觉分系统、运动控制系统等。根据视觉分系统的应用场景,提出了一种基于床板检测的快速标定方法,完成了相机的标定。采用背景差分法、投影法和人体工程学模板实现了人体部位的静态定位,运用人脸检测法和人体工程学模板实现了人体部位的动态定位,通过实验验证了两种方案的可行性。根据机械分系统及控制分系统的设计结果,开展了针对包括立卧位联动切换、射线束多角度圆周扫描在内的共8项分功能对应机构运动学建模,运动学正解、逆解的求解,进一步地,规划了各项功能的末端轨迹,并根据末端轨迹规划了各关节轨迹。最后,根据各运动分功能对应的关节轨迹进行了Matlab-Adams联合仿真,仿真结果表明所设计机器人系统的各项运动功能满足要求,总体方案可行。

关键词： X射线摄影机器人系统多轴联动轨迹规划联合仿真视觉定位

双亲核试剂在杂环合成及C-C键形成中的应用

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双亲核试剂在杂环合成及C-C键形成中的应用

作者：张鑫海山东大学

学位级别：硕士

双亲核试剂在有机合成中重要应用,在一些有机杂环化合物的构建过程中,双亲核试剂得到了越来越多的重视。苯并噻唑并咪唑类杂环是一类重要的有机杂环化合物,拥有多种生物活性,已报道的生物活性例子证明了这一类杂环衍生物的重要性。而寻... 详细信息

双亲核试剂在有机合成中重要应用,在一些有机杂环化合物的构建过程中,双亲核试剂得到了越来越多的重视。苯并噻唑并咪唑类杂环是一类重要的有机杂环化合物,拥有多种生物活性,已报道的生物活性例子证明了这一类杂环衍生物的重要性。而寻找一类简洁高效的合成方法也成为重要的课题。在对双亲核试剂的探索中,我们发现了一种有效的合成苯并噻唑并咪唑类杂环的合成方法,该方法以2-巯基苯并咪唑为起始原料,通过与含有双离去基团的苯环底物发生SNAr反应得到目标化合物,并且讨论了不同的取代基对反应的影响。在后续的关于双亲核试剂的探索中,我们发现了这一类试剂的另一个应用-C-C键的构建,以此用来合成酮α位芳基化的产物。酮α位芳基化的产物在已有的报道中主要通过过渡金属的催化偶联来完成,过渡金属可以是Pd,Cu,Ni等。我们的合成方法主要以2-羟基苯乙酮为原料,与一系列缺电子苯环底物发生Smiles重排反应,得到相应的酮α位芳基化的产物。

关键词：双亲核试剂杂环合成 C-C键生物活性 Smiles重排反应

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粉煤灰地质聚合物的改性及耐腐蚀性研究

粉煤灰地质聚合物的改性及耐腐蚀性研究

作者：张鑫海大连交通大学

学位级别：硕士

地质聚合物作为新型绿色胶凝材料,相对于传统建筑材料,具有多方面优良性能,但地质聚合物用于大规模工业使用仍面临着一些问题,如:原材料选择时的种类及性质多样、制备过程中对成型时的养护条件比较敏感等诸多因素。本文主要以低钙粉煤... 详细信息

地质聚合物作为新型绿色胶凝材料,相对于传统建筑材料,具有多方面优良性能,但地质聚合物用于大规模工业使用仍面临着一些问题,如:原材料选择时的种类及性质多样、制备过程中对成型时的养护条件比较敏感等诸多因素。本文主要以低钙粉煤灰、高钙粉煤灰、高炉矿渣为原料,利用不同硅铝质原材料的结构性质、表面性质、元素组成进行互掺调节达到改性效果。在不同配合比下,对比制备得到的地质聚合物力学性能及耐腐蚀性变化,并辅以微观分析,为今后预测激发材料活性的可行性奠定基础。对于不同原材料,利用XRD—X射线衍射、SEM—电子扫描电镜等微观分析方法,探讨地质聚合物原材料的化学组成、微观形貌、结构性质,在总结规律的基础上,为制备得到硬化浆体的宏观性能进行佐证,为地质聚合物原材料的选择提供依据。实验采用正交实验方法,考虑水固比、碱激发剂掺量、高炉矿渣取代率、水玻璃模数,探究多因素、多水平的协同作用。其中,分别以低钙粉煤灰和高钙粉煤灰为基底与高炉矿渣按百分比互掺的两组正交试验,强调了不同原材料的不同性质对硬化浆体宏观性能的影响,但总体试验配合比仍基于Davidovits提出的PSS型长链理论。在地质聚合物的改性研究中,以粉料互掺为主要改性方法,故而首先通过对原材料的粉料进行混合研磨预处理,优化改性工艺;又考虑到地质聚合物在制备及养护过程中具有较高敏感性,故而提出在净浆制备过程中调整拌合工艺,在硬化浆体养护过程中控制养护条件。通过上述改性方法,优化了地质聚合物的性能。本文通过原材料互掺改性,制备出低钙粉煤灰与高炉矿渣互掺且抗压强度达50.08MPa的地质聚合物S1,高钙粉煤灰与高炉矿渣互掺且抗压强度达42.88MPa的地质聚合物S2;通过优化制备工艺,正交实验优选配合比下的地质聚合物S1与S2的抗压强度仍有不同程度的提升;地质聚合物S1、S2均具有较好的耐酸、碱、盐腐蚀性能,其中基于高钙粉煤灰基体制备的地质聚合物S2耐腐蚀性更优良。

关键词：地质聚合物粉煤灰制备工艺改性耐腐蚀性

地面出入式盾构法隧道施工引起的土体垂直变形

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岩土力学 2018年第3期39卷 993-1001页

作者：魏纲姜鑫张鑫海金睿浙江大学城市学院土木工程系浙江杭州310015 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 浙江省建工集团有限责任公司浙江杭州310012

对地面出入式盾构法隧道施工引起的土体垂直变形计算方法进行研究。考虑盾构轴线与水平面的夹角?(即隧道埋深变化),对林存刚公式进行修正,结合正面附加推力、盾壳摩擦力、附加注浆压力和土体损失的共同作用,提出全新的土体垂直变形计算... 详细信息

对地面出入式盾构法隧道施工引起的土体垂直变形计算方法进行研究。考虑盾构轴线与水平面的夹角?(即隧道埋深变化),对林存刚公式进行修正,结合正面附加推力、盾壳摩擦力、附加注浆压力和土体损失的共同作用,提出全新的土体垂直变形计算公式。算例分析结果表明:在隧道埋深较浅工况下,新方法计算结果与林存刚公式的计算结果差异较大,新方法计算得到的开挖面前方地面隆起和后方地面沉降均较大;盾构上仰掘进时,随着?增大,由正面附加推力、盾壳摩擦力及土体损失引起的纵向土体垂直变形曲线呈上移趋势,由附加注浆压力引起的纵向土体垂直变形曲线则呈下移趋势;地面沉降最大值变小,但地面横向沉降槽范围逐渐变大。

关键词：地面出入式盾构法土体垂直变形 Mindlin解土体损失

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江南程氏针灸精粹

多因素下双线盾构隧道施工引起的土体变形研究

2018年

作者：奚向东张琪张鑫海

本书以名老中医、江南程氏第四代传人——程子俊教授为代表，总结了江南程氏针灸的主要学术思想，并精选了程子俊教授及其学术继承人记载的内、外、妇、儿、五官杂病等疑难杂症验案。

ISBN: (数字)9787313191298

关键词：医药、卫生中国医学

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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现代隧道技术 2018年第3期55卷 130-139页

作者：魏纲王霄张鑫海浙江大学城市学院土木工程系杭州310015 浙江大学建筑工程学院杭州310058

考虑多因素(土体损失、正面附加推力、盾壳摩擦力、附加注浆力)的作用下,文章首先提出了改进统一土体移动模型的方法,其次建立了力学计算模型,对双线水平平行盾构隧道施工引起的土体变形计算方法进行研究。根据弹性力学Mindlin解,对多... 详细信息

考虑多因素(土体损失、正面附加推力、盾壳摩擦力、附加注浆力)的作用下,文章首先提出了改进统一土体移动模型的方法,其次建立了力学计算模型,对双线水平平行盾构隧道施工引起的土体变形计算方法进行研究。根据弹性力学Mindlin解,对多因素中后3个因素引起的土体变形理论解进行计算,基于统一土体移动模型解对土体损失引起的土体变形理论解进行计算,最后叠加得到多因素下总的土体变形理论解。采用该方法对杭州地铁1号线的纵向地表沉降、纵向水平位移及不同深度处的土体竖向位移进行计算,研究其变化规律;同时对水平位移变化的影响因素进行分析。研究结果表明:随深度改变,在最大沉降量附近10~13 m横向范围内的土体沉降会产生改变;土体水平位移方向随计算点和隧道的位置关系变化而发生改变;随着两隧道间距J的增大,双线隧道深度附近的土体水平位移减小,地表附近处的水平位移值变化值不大。

关键词：双线盾构隧道水平位移深层沉降多因素作用统一土体移动模型解

基坑开挖引起的旁侧盾构隧道横向受力变化研究

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岩土力学 2020年第2期41卷 635-644,654页

作者：魏纲张鑫海林心蓓华鑫欣浙江大学城市学院土木工程系浙江杭州310015 浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058 中铁二院华东勘察设计有限责任公司浙江杭州310004

为研究运营盾构隧道附近基坑开挖对隧道管片受力的影响,针对基坑开挖引起旁侧盾构隧道围压变化的机制进行了分析,提出了一种能描述隧道受力-位移-再平衡过程的附加围压重分布模型,并推导出附加围压的计算公式。采用修正惯用法计算相应... 详细信息

为研究运营盾构隧道附近基坑开挖对隧道管片受力的影响,针对基坑开挖引起旁侧盾构隧道围压变化的机制进行了分析,提出了一种能描述隧道受力-位移-再平衡过程的附加围压重分布模型,并推导出附加围压的计算公式。采用修正惯用法计算相应围压作用下的衬砌内力。根据实际工程做算例分析,研究基坑开挖对盾构隧道围压和内力的影响,并进行影响因素分析。分析结果表明:基坑开挖前隧道围压呈"钟形"分布;当基坑开挖后,隧道两侧的围压减小,基坑开挖侧的围压减小量更多;基坑开挖会使旁侧隧道正负弯矩值和正负剪力值增大,拱顶和拱底的轴力减小;随着基坑侧壁应力释放系数的增大,附加围压和附加弯矩的绝对值都会增加,而弯矩对基坑开挖卸载的响应更为明显;埋深较浅的盾构隧道对旁侧基坑开挖的影响更敏感,埋深较大的隧道,尤其是埋深大于基坑开挖深度的隧道,对旁侧基坑开挖影响的敏感度会明显降低;随着基坑与旁侧隧道净距的增加,基坑开挖对隧道的影响也会减小。

关键词：基坑开挖旁侧盾构隧道横向受力围压重分布修正惯用法