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关键词： 蛛网结构模型   螺旋线   径向线   内疏外密   外疏内密   异形网编织  

摘要： 为系统探究结构参数对二维仿生蛛网静态力学性能的影响，基于蛛网的多方向连续线圈穿套结构，结合传统钩编工艺设计并制备了具有稳定网眼与平整表面的二维仿生圆网，并进一步构建了“内疏外密”与“外疏内密”两种梯度构型；采用准静态顶破实验与数值模拟相结合的方法，系统分析了螺旋线、径向线数量及分布方式对网体力学性能的影响。结果表明：增加二维蛛网结构密度可显著提升其承载能力，6螺旋结构较3螺旋结构的承载强力提高26.9%，5径向结构较3径向结构承载强力提升11.7%；在抗冲击方面，5螺旋结构较3螺旋结构的峰值压强降低11.7%。同时，“内疏外密”结构在顶破实验中最大强力提升6.8%，仿真中峰值压强降低10.7%，冲击形变减少11.8%，表现出更优的应力分散与抗变形能力。研究验证了仿生蛛网结构在力学增强方面的有效性，为异形网编织的机械化大规模生产提供理论依据与实践参考。

关键词： 髌骨骨折   全编织非吸收缝合线   Nice结   膝关节功能  

摘要： 目的探讨全编织非吸收缝合线联合Nice结固定技术治疗髌骨下极骨折的临床疗效。方法选择2023年1月至2024年7月南阳市中医院独山院区下肢创伤科收治的48例髌骨下极骨折患者为研究对象。根据手术方式将患者分为观察组(n=24)和对照组(n=24)。2组患者的手术由同一医师团队完成,观察组患者采用全编织非吸收缝合线(5#Ethibond)行骨隧道“8”字捆扎结合Nice结固定,对照组患者行克氏针加张力带钢丝固定术。比较2组患者的手术时间、术中出血量、骨折愈合时间及术后第1、3、6、12个月时的Lysholm评分、视觉模拟评分法(VAS)评分、美国膝关节协会(KSS)评分及膝关节活动度(ROM),记录2组患者围手术期并发症发生情况及二次手术率。结果观察组患者的手术时间、骨折愈合时间、完全负重时间短于对照组(P<0.05);2组患者的术中出血量比较差异无统计学意义(P>0.05)。2组患者术后1个月时Lysholm、VAS、KSS评分及ROM比较差异均无统计学意义(P>0.05)。观察组患者术后3、6、12个月时的Lysholm、VAS、KSS评分及ROM均显著优于对照组(P<0.05)。术后观察组患者中发生浅表感染1例(4.2%),均无膝前疼痛;对照组患者中发生浅表感染2例(8.3%),膝前疼痛5例(20.8%)。2组患者浅表感染发生率比较差异无统计学意义(P>0.05);观察组患者膝前疼痛发生率显著低于对照组(P<0.05)。观察组患者均未行二次手术,对照组患者中5例(20.8%)行二次手术;对照组患者二次手术率显著高于观察组(P<0.05)。结论全编织非吸收缝合线结合Nice结固定技术可缩短髌骨下极骨折手术时间,减少术中出血量,加速术后膝关节早期功能恢复,降低围术期并发症发生率,避免二次手术。

关键词： 血管支架   熔融近场直写   聚吡咯   西罗莫司   电刺激   药物缓释  

摘要： 针对现有可降解血管支架在功能调控方面仍以被动作用为主的问题，运用熔融近场直写（MEW）技术，以聚己内酯（PCL）为基底材料、西罗莫司（RAPA）为药物组分，通过原位沉积聚吡咯（PPy），制备了具有可降解性、导电性和药物缓释功能的PCL/RAPA/PPy编织支架，对支架的形貌结构、力学性能、导电性能、体外降解与释药行为、血液相容性、细胞响应及电学刺激效应进行了分析，并结合COMSOL仿真分析其在血管环境中的电信号响应特性。结果表明：在所选的RAPA负载范围内，PCL/RAPA/PPy编织支架在保持整体柔性的同时其力学性能得到了提高，最大拉伸载荷从约6.5 N提升到了约9.2 N；PPy涂层的加入使支架表面形成连续的导电网络，支架的导电性显著提高；PCL/RAPA/PPy编织支架溶血率低于5%，未观察到明显的细胞毒性，并在PBS环境中表现出缓慢降解特性，12周仍保持90%以上质量；PCL/RAPA/PPy编织支架约20 d进入相对稳定的药物缓释阶段，可在28 d内持续抑制大鼠主动脉平滑肌细胞迁移，大鼠主动脉内皮细胞在电刺激条件下仍能保持良好的铺展，且未出现显著的生长抑制；在交变磁场下PCL/RAPA/PPy编织支架具有产生感应电信号的可能性。该研究有望为可降解导电支架在血管再生领域的后续研究提供实验依据与理论参考。

关键词： 大电流水电解   碱性阴离子电解槽   编制镍网  

摘要： 面对日益严峻的能源与环境挑战,开发高效可再生能源技术迫在眉睫。氢能作为理想的清洁能源载体,其绿色制备关键在于发展高效稳定的电解水催化剂。目前研究多集中于低电流密度,缺乏适用于工业级大电流的高活性、高稳定性催化剂。通过常温浸渍与液相异相成核法,在由编织镍网电沉积得到的多孔镍网基底上,原位构筑了分别用于析氢反应(HER)和析氧反应(OER)的Ru-PN@NM与NiFe-PN@NM自支撑催化剂,实现了活性位点的高密度均匀负载与基底牢固结合。上述催化剂在碱性条件下表现出卓越的大电流性能:Ru-PN@NM在1000 mA/cm2下HER过电位仅172 mV,NiFe-PN@NM在同等电流密度下OER过电位仅335 mV。两者组成的两电极电解槽可在100 mA/cm2下稳定运行200 h,其组成的碱性阴离子交换膜电解槽(AEMWE)在1 A/cm2工业级电流密度下仅需1.86 V槽压。这为开发适用于工业化电解水制氢的高性能催化剂提供了有效的合成策略与实践范例。

关键词： Viscoelasticity   Mullins effect   Cavitation   Fracture   Soft materials  

摘要： As one of the primary failure mechanisms of soft materials, cavitation is commonly observed in applications involving triaxial stretching. Cavity expansion is sensitive to the stretch rate, and large deformation can lead to damage and fracture. In this paper, we present a novel investigation of cavitation and cavity expansion-induced fracture, incorporating viscoelastic and damage behavior for the first time. By integrating the Mullins effect into the Poynting-Thomson rheological model, we develop a cavitation theory that couples rate dependency with stress softening. Utilizing the Griffith fracture criterion, we predict fracture initiation and derive the contribution of viscoelasticity and damage effects to toughness. In addition, we propose that the elastoadhesive length Gamma/E governs the morphological transition of a deformed cavity in highly stretchable soft materials. Specifically, once the undeformed cavity/crack size reaches a value scaled by Gamma/E, the cavity morphology shifts from nearly spherical to penny-like. Our theoretical predictions align well with the experimental results of volume controlled cavity expansion, and the strength and toughness obtained by cavity expansion-induced fracture are comparable to those from the thin sheet tests. This work provides a valuable theoretical framework for predicting the deformation and failure of soft materials, with potential applications in in situ mechanical property testing of soft materials or biological tissues.

关键词： 柔性石墨编织盘根   三维编织模型   轴向载荷   介质压力   介质温度   泄漏量  

摘要： 为研究柔性石墨编织盘根的密封性能,本文分析了柔性石墨编织盘根股线的空间构型和运动轨迹,建立了柔性石墨编织盘根的三维编织模型,该模型相比于多孔介质模型等传统的非金属垫片模型,不仅可以考虑到股线之间的相互作用,并且具有良好的压缩回弹性能,能更好模拟其真实工作状态,再通过数值仿真方法得到不同轴向载荷、介质压力和介质温度下的泄漏量。结果表明:数值仿真结果与试验结果有较好一致性。泄漏量与轴向载荷呈反比,与介质压力和介质温度呈正比。

关键词： 空间盘绕式伸展臂   动力学特性   有限元模型   连续梁模型   灵敏度分析  

摘要： 提出了一种考虑预紧力的空间盘绕式伸展臂有限元建模方法,使用梁单元模拟纵杆和横杆、非线性弹簧单元模拟斜拉索、RJoint约束模拟铰链,并通过初始应变和场函数施加预紧力。基于该模型进行几何非线性模态分析,得到一阶弯曲频率4.8415 Hz和一阶扭转频率6.7755 Hz。基于能量等效原理建立了考虑剪切变形和预紧修正的Timoshenko等效连续梁模型,理论计算频率与有限元结果最小误差为7.12%。分析了结构参数对固有频率的影响,并计算了弯曲和扭转频率对纵杆直径、横杆直径、铰链质量及斜拉索预紧力的灵敏度,结果表明弯曲频率对纵杆直径最为敏感,而预紧力影响较小。提出增加纵杆直径、减小铰链质量和横杆直径可有效提高伸展臂动力学特性。通过正弦扫频振动实验测得一阶共振频率为4.7 Hz,与有限元结果误差为2.9%,验证了模型准确性。

关键词： 电缆中间接头   铜编织屏蔽网   各向异性传热   代表性体元(RVE)   温度场建模   实验验证  

摘要： 电缆中间接头是交联聚乙烯(XLPE)电缆系统中易发生热失效的关键部位。传统热分析通常将接头处多孔结构的铜编织屏蔽网等效为连续金属层,忽略其径向热阻效应,可能导致低估接头温升并带来过载风险。针对上述问题,本文基于多孔介质热传导与热辐射耦合机理,结合铜编织屏蔽网的规则孔目结构特征,构建了考虑其各向异性传热行为的电缆中间接头热计算模型。采用代表性体元(Representative Volume Element, RVE)方法研究铜编织屏蔽网内部传热特性,系统分析其温度场分布特征、热流传递路径及辐射传热贡献。基于COMSOL多物理场平台提取铜编织屏蔽网在径向、周向与轴向方向上的等效热导率参数,并将其引入电缆中间接头整体模型以刻画真实温度分布特征,结合35kV电缆中间接头大电流温升试验对模型进行验证。结果表明,铜编织屏蔽网在传热过程中呈现显著的各向异性特征。本文模型在关键区域的最大绝对误差、平均绝对误差及平均相对误差分别为2.32℃、1.13℃和1.48%,显著优于传统模型。本文研究为电缆中间接头温度精细化预测及载流能力评估提供了一种更为可靠的物理建模方法,对提升电缆系统运行安全性具有重要工程意义。

关键词： 人机协同艺术   主体性   创作者   编织者  

摘要： AI生成内容深度介入艺术创作场域,引发艺术本体范式转换,迫使重新审视人类创作主体性的边界与内涵。本文从行动者网络理论与技术现象学出发,系统考察人机协同艺术创作过程中的主体角色嬗变和范式问题,提出人机协同艺术中的主体关系是以人类为核心、AI为能动辅助的非对称分布,人类在塑造人机共创关系、激发艺术生成过程中具有不可替代性,艺术家角色将由传统创作者转变为创作网络编织者。据此从过程美学实践出发,尝试构建人类作为编织者的四维互动模型(意图提出、形式探索、审美判断、身体实践)和能力映射结构,以为人机协同创作时代树立心源自觉、守护艺术本位提供全新视角。

关键词： 壮锦   纹样   激光雕刻   编织   皮革   服装   非遗   革制品  

摘要： 【目的】为推动壮族非物质文化遗产的活态传承与皮革服装的创新设计,以壮锦纹样为研究对象,探索其在皮革服装中的创新应用路径。【方法】梳理壮锦纹样的文化内涵与艺术特征,从元素提取与技术实践两个维度构建壮锦纹样与皮革服装的融合框架。【结果】将壮锦自然纹样简化为几何符号、传统色谱转化为皮革适配色调、经典布局重构为立体造型语言,可实现文化符号与材质特性的有机统一;应用编织、激光切割工艺提升了纹样在皮革材质上的视觉表现,实现非遗与时尚服饰的跨界融合。【结论】壮锦纹样的创新应用不仅丰富了皮革服装的文化表达,也为民族传统纹样的现代转化提供了可借鉴的设计范式。