检索结果-内蒙古大学图书馆

空天防御 2023年第2期6卷 12-22页

作者：沈洪任浩东李海东上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海机电工程研究所上海201109

为了提升飞行器的综合性能,疏水、防冰、防腐、减阻及吸波等功能表面受到研究者的广泛关注。激光加工技术由于其材料适用范围广、加工精度高等特点,在材料加工、复杂形貌构建、微纳尺度制造等领域有着巨大的应用潜力。总结近年来采用激... 详细信息

为了提升飞行器的综合性能,疏水、防冰、防腐、减阻及吸波等功能表面受到研究者的广泛关注。激光加工技术由于其材料适用范围广、加工精度高等特点,在材料加工、复杂形貌构建、微纳尺度制造等领域有着巨大的应用潜力。总结近年来采用激光制造技术在不同材料上制备功能性仿生表面的研究进展,包括疏水、防冰、综合防腐、抗菌、减阻以及吸波等仿生表面的研究。从仿生制造角度出发,展示了自然界中拥有独特功能特性的生物表面,介绍了其实现具体功能的内在原理,并列举了使用激光加工技术进行仿生表面制造的相关研究,然后对该领域所面临的挑战与发展趋势进行了讨论与展望。

关键词：仿生制造功能性表面激光技术微纳加工飞行器

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激光仿生制造Janus不锈钢膜及其在污水处理中的应用

激光仿生制造Janus不锈钢膜及其在污水处理中的应用

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作者：胡郁安徽建筑大学

学位级别：硕士

古人云:荷花出淤泥而不染,濯清莲而不妖。这句话其实就揭示了荷叶表面的特殊润湿性现象,即荷叶上表面的超疏水特性,通过这种超疏水特性,荷叶可以通过液滴滚动有效地清除其表面的污尘。其实自然界中不只是荷叶有这种特殊润湿性,经过数十... 详细信息

古人云:荷花出淤泥而不染,濯清莲而不妖。这句话其实就揭示了荷叶表面的特殊润湿性现象,即荷叶上表面的超疏水特性,通过这种超疏水特性,荷叶可以通过液滴滚动有效地清除其表面的污尘。其实自然界中不只是荷叶有这种特殊润湿性,经过数十亿年的演化,自然界中的生物都进化出了各种抵抗周围不利环境的“装备”,动植物表皮进化出的特殊润湿性来源于其表皮的微纳结构以及特殊化学成分,使得它们的表皮能够更好地去除污染物、收集水源或者隔离水分。仿生制造技术就是通过模仿自然界各种生物的特性,加工出类似功能的装置,并将其应用在生产制造上。本文通过纳秒激光仿生制造技术,加工出两面润湿性截然相反的Janus材料,通过在304不锈钢膜表面加工不同的微织构,探究不同的微观结构对不锈钢膜润湿性的影响程度。之后将Janus不锈钢膜应用在微孔曝气中,分析Janus不锈钢膜对硝化菌分解氨氮速率的影响。本文的主要内容包括:(1)列举了自然界中不同生物利用润湿性的实例,论述了润湿性的相关原理,Janus材料的发展历程及其已经投入应用的领域。介绍了污水处理的相关背景,通过将微孔曝气与污水处理相结合,引出本文研究的主要内容和目的。(2)对纳秒激光加工系统进行了说明,阐述纳秒激光加工材料时,激光束辐照在材料表面时两者之间的相互作用机理。探究在改变激光器工作参数后,不锈钢表面的粗糙度以及液滴接触角的变化情况。研究结果表明:在几种微织构中,加工出井字形微织构的不锈钢膜表面润湿性影响最大,通过缩小微织构的间距,加工出的不锈钢膜材料润湿性也会有所变化。将纳秒激光加工后的材料通过氟硅烷试剂低表面能修饰后,原本呈现高表面能性质的不锈钢表面转变为低表面能的性质,因此纳秒激光加工后的超亲水表面就会由于表面氟硅烷试剂的作用转变为超疏水表面。(3)通过纳秒激光的烧蚀作用,在不锈钢膜一侧表面加工出微纳结构,利用氟硅烷试剂对这一侧进行低表面能试剂辅助修饰,之后对不锈钢膜进行激光微纳钻孔,加工出微孔阵列,最后对膜另一侧进行表面激光微纳加工,制得两侧润湿性完全相反的带有微孔阵列的Janus不锈钢膜。以超亲水特性的表面为上表面,超疏水的表面为下表面。上表面由于其疏气特性,可使气体快速脱离材料表面,下表面由于其疏水特性,可有效阻止液体通过微孔渗透到曝气腔内。实验表明通过控制微孔的孔径和孔间距,可以调节气泡释放时的尺寸,进而控制气体在水中的停留时间与溶于水中的比例。(4)使用生物膜法处理实验污水,利用好氧自养型细菌硝化菌的生物特性分解污水中的氨氮。通过对比在不曝气、使用双面疏水不锈钢膜曝气和使用Janus不锈钢膜曝气的情况下,实验污水中的氨氮含量变化,探究使用Janus不锈钢膜曝气器对硝化菌分解氨氮有机物速率的影响。本文的研究成果有助于提高污水处理氨氮环节的工作效率,提出了一种简单、高效、稳定且制作成本低的制备Janus材料的方法。图[51]表[3]参[76]

关键词：纳秒激光仿生制造润湿性微孔曝气污水处理

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复杂口腔修复体的人工智能设计与精准仿生制造--北京大学口腔医学院孙玉春教授团队成果

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科技成果管理与研究 2021年第12期16卷 59-61页

作者：郭雨晴陈虎北京大学口腔医学院口腔医院口腔医学数字化研究中心口腔修复教研室/国家口腔医学中心/国家口腔疾病临床医学研究中心/口腔数字化医疗技术和材料国家工程实验室/国家卫生健康委口腔医学计算机应用工程技术研究中心/口腔数字医学北京市重点实验室/国家药品监督管理局口腔材料重点实验室北京100081

牙齿缺损缺失后咀嚼功能显著降低甚至全部丧失,需用“口腔修复体”治疗。口腔数字化修复技术能显著提高口腔修复的效率与精度。长期以来,我国相关软硬件产品基本依赖进口,基础研究与产品开发严重缺乏国际竞争力,核心技术面临“卡脖子”... 详细信息

牙齿缺损缺失后咀嚼功能显著降低甚至全部丧失,需用“口腔修复体”治疗。口腔数字化修复技术能显著提高口腔修复的效率与精度。长期以来,我国相关软硬件产品基本依赖进口,基础研究与产品开发严重缺乏国际竞争力,核心技术面临“卡脖子”风险。且欧美产品用于复杂修复时外形的仿生设计效率、制造精度和材料的力学、美学仿生度不足,临床操作繁琐,亟待突破。

关键词：临床操作口腔修复体人工智能仿生制造咀嚼功能仿生设计软硬件产品牙齿缺损

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仿鱼类表皮减阻研究现状与进展

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中国表面工程 2023年第5期36卷 14-36页

作者：陈登科崔线线苏琳刘晓林张力文陈华伟鲁东大学交通学院烟台264025 北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 中国船舶集团有限公司系统工程研究院北京100094 北京航空航天大学生物医学工程高精尖创新中心北京100191

舰船、飞机等高速运动表面的高效减阻技术仍是一项重大挑战。水下减阻是鱼类等高速游动生物长期进化形成的优势功能策略,揭示水下高速游动鱼类表皮结构特征或材质特性与减阻功能机制的相互关系,可为解决高速运动表面高摩擦阻力问题提供... 详细信息

舰船、飞机等高速运动表面的高效减阻技术仍是一项重大挑战。水下减阻是鱼类等高速游动生物长期进化形成的优势功能策略,揭示水下高速游动鱼类表皮结构特征或材质特性与减阻功能机制的相互关系,可为解决高速运动表面高摩擦阻力问题提供可行参考方案。首先以鲨鱼皮盾鳞结构和海豚弹性表皮为典型生物原型,简要介绍表皮独特结构特征和弹性材质特性,对金枪鱼表皮拓扑覆瓦鱼鳞结构特征和法向多层弹性材质特性进行总结,并介绍其他鱼类表皮的独特结构特征,进而介绍以鱼类表皮独特结构特征或材质特性为生物原型的减阻表面的仿生制造、减阻特性及减阻机理研究现状。最后,对仿生减阻表面在工程和生活中的应用进行简要阐述。提出以鱼类表皮为生物原型的仿生减阻表面的研究现状和发展方向,填补仿鱼类表皮结构特征或材质特性减阻领域目前缺少综述文章来引领的空白,可为进一步深入分析鱼类优异的水动力性能提供借鉴,并为构筑新型减阻防污表面提供参考。

关键词：仿生表面微观形貌仿生制造减阻机理

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机械零件织构化表面减摩性能研究进展

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润滑与密封 2023年第12期48卷 163-177页

作者：马廉洁韩智斌东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004

表面织构作为一种新兴的表面技术,良好的减摩效果引起国内外学者的广泛关注,现已被大量应用于工程领域。然而织构化表面的减摩效果受众多因素影响,不同工况因其特有的属性,表面减摩机制亦各不相同,对织构化表面提升材料的减摩耐磨机制... 详细信息

表面织构作为一种新兴的表面技术,良好的减摩效果引起国内外学者的广泛关注,现已被大量应用于工程领域。然而织构化表面的减摩效果受众多因素影响,不同工况因其特有的属性,表面减摩机制亦各不相同,对织构化表面提升材料的减摩耐磨机制尚不明确。从不同工况下织构的减摩性能出发,探究其减摩机制的异同并分析其原因,归纳不同类型织构的减摩理论及存在的问题;对当下织构加工方式优劣进行分析,并对织构技术未来的发展趋势进行展望和预测。

关键词：表面微织构机械零件减摩仿生制造表面技术

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《河北科技大学学报》2025年特色栏目重点选题

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河北科技大学学报 2025年第1期46卷 F0002-F0002页

作者：本刊编辑部不详

国家青年/地区科学基金项目专栏机械工程领域:生物制造与仿生制造;摩擦学基础与仿生摩擦学设计;表/界面结构仿生设计;智能感知与控制;机器人与智能制造;人机协作与群体智能;机械表/界面效应与控制;复杂机电系统集成设计;增材制造与超快... 详细信息

国家青年/地区科学基金项目专栏机械工程领域:生物制造与仿生制造;摩擦学基础与仿生摩擦学设计;表/界面结构仿生设计;智能感知与控制;机器人与智能制造;人机协作与群体智能;机械表/界面效应与控制;复杂机电系统集成设计;增材制造与超快激光制造科学与工程基础.

关键词：群体智能智能感知人机协作河北科技大学复杂机电系统智能制造生物制造仿生制造

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《河北科技大学学报》2025年特色栏目重点选题

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河北科技大学学报 2025年第2期46卷 F0002-F0002页

作者：本刊编辑部不详

国家青年/地区科学基金项目专栏机械工程领域:生物制造与仿生制造;摩擦学基础与仿生摩擦学设计;表/界面结构仿生设计;智能感知与控制;机器人与智能制造;人机协作与群体智能;机械表/界面效应与控制;复杂机电系统集成设计;增材制造与超快激光制造科学与工程基础;超滑新体系与超滑零部件设计。

关键词：生物制造表界面结构摩擦学基础仿生制造

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2021年国防先进制造技术重要进展

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国防制造技术 2022年第1期 4-9页

作者：李良琦李晓红苟桂枝北方科技信息研究所北京100089

2021年,美欧制造强国加强战略规划,推动先进制造技术创新发展与军事应用,在智能制造、增材制造、生物与仿生制造、微纳制造、表面工程、复合材料构件制造等领域取得重要进展。

关键词：战略规划智能制造制造强国微纳制造仿生制造表面工程先进制造技术增材制造

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《河北科技大学学报》2025年特色栏目重点选题

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河北科技大学学报 2024年第6期45卷 F0002-F0002页

作者：本刊编辑部不详

国家青年/地区科学基金项目专栏机械工程领域:生物制造与仿生制造;摩擦学基础与仿生摩擦学设计;表/界面结构仿生设计;智能感知与控制;机器人与智能制造;人机协作与群体智能;机械表/界面效应与控制;复杂机电系统集成设计;增材制造与超快激光制造科学与工程基础;超滑新体系与超滑零部件设计;复杂系统动力学机理认知及设计调控;极端服役环境下的结构设计理论及可靠性评价方法;柔性制造全流程质量评价与动态调控理论与关键技术;面向能量收集系统设计的多场耦合理论;面向精密制造的工业互联网统时空基准理论与技术。

关键词：河北科技大学结构设计理论智能制造精密制造生物制造智能感知动态调控仿生制造

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《河北科技大学学报》2024年特色栏目重点选题

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河北科技大学学报 2024年第1期45卷 F0003-F0003页

作者：本刊编辑部不详

国家青年/地区科学基金项目专栏。机械工程领域:生物制造与仿生制造;摩擦学基础与仿生摩擦学设计:智能感知与控制:机器人与智能制造;人机协作与群体智能:机械表面/界面效应与控制:复杂机电系统集成设计:增材制造与激光制造科学与工程基... 详细信息

国家青年/地区科学基金项目专栏。机械工程领域:生物制造与仿生制造;摩擦学基础与仿生摩擦学设计:智能感知与控制:机器人与智能制造;人机协作与群体智能:机械表面/界面效应与控制:复杂机电系统集成设计:增材制造与激光制造科学与工程基础:超滑新体系与超滑零部件设计:复杂系统动力学机理认知及设计调控:极端服役环境下的结构设计理论及可靠性评价方法:柔性制造全流程质量评价与动态调控理论与关键技术:面向能量收集系统设计的多场耦合理论:面向精密制造的工业互联网统一时空基准理论与技术。

关键词：河北科技大学智能制造精密制造生物制造激光制造智能感知动态调控仿生制造

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