国家自然科学基金(10572053)
- 作品数：10 被引量：25H指数：4
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- 相关机构：吉林大学东北电力大学更多>>
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- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术理学一般工业技术更多>>
- 基于压力流场的DNA动态特性分析被引量：1
- 2008年
- 针对微流道内DNA等生物大分子动态变化问题,合理构建颗粒负载型流动系统。采用球—棒蠕虫链模型表示DNA链,应用布朗动力学对DNA在微流道内的运动轨迹进行数值模拟。利用有限元法求解Navier-Skoes方程,得到矩形微流道内3D稳定的压力流场速度分布,并根据Stokes定律,将其耦合到布朗动力学中,继而得到DNA在压力流场中的动态变化过程。模拟结果表明,流经3D微管道时,DNA链不仅会发生一定的变形,而且会在流场作用力、布朗随机力和DNA链弯曲作用力的综合作用下,朝向管道中心区域移动,所得DNA动态特性与试验结果吻合。当DNA浓度较低时,DNA在流场中的运动虽然会对微流道内流体的流动速度产生一定的反作用,但是这种反作用较为微弱。布朗动力学与有限元法相结合的数值模拟方法可应用到相关聚合物的研究领域中,拓宽微流控芯片和生物芯片的设计思路。
- 左春柽冀封曹倩倩李春芳
- 关键词：DNA有限元法
- 聚合物微流控芯片微通道模压成型分析被引量：4
- 2006年
- 通过试验研究了聚合物微流控芯片微通道模压的工艺过程和工艺参数(包括模压温度、模压压力、模压时间、不同材料及卸载温度等)对微通道尺寸的影响。建立了模压工艺参数与微通道尺寸的关系,并基于黏弹性模型利用有限元方法进行了模压过程的数值仿真,仿真结果与试验结果基本吻合。本文的研究结果对完善聚合物微流控芯片设计和制作的基本理论和基本技术具有积极意义。
- 文伟力左春柽于建群张学军
- 关键词：仪器仪表技术电泳芯片生物芯片微全分析系统微机电系统
- 基于计算机视觉的微观稀疏离散粒子尺寸的检测被引量：3
- 2007年
- 针对场流分离后,微粒处理时存在尺寸不直观等问题,提出了基于图像处理技术检测微粒尺寸的方法。首先用CCD并配合图像处理软件采集微粒图像并进行预处理,然后用阈值化方法分割图像。在测量尺寸时,以小麦粉作为被测量样本,利用动态聚类处理,得出微粒16个、最大半径1.600μm、最小半径1.000μm、平均半径1.187 5μm、半径方差0.661 4等。试验表明,本文提出的检测微粒尺寸参数的方法方便可行。
- 张学军左春柽文伟力朱梦义
- 关键词：场流分离CCD动态聚类
- 矩形微管道内电势分布的数值模拟被引量：1
- 2009年
- 针对矩形微管道横截面上双电层场的控制方程是二维、二阶非线性Poisson-Boltzm ann方程,不易求得其解析解的问题,应用有限控制容积法得到双电层控制方程的完全数值解.对采用不同浓度KC l溶液时矩形微管道内的电势分布进行了数值模拟.仿真结果表明,溶液浓度较高时,电势在靠近管壁的区域内迅速下降到零,这是由于双电层厚度很小,管道中心区的电荷密度为零的缘故;在20μm×30μm的管道中,溶液浓度为10-8mol/L时,管道中心区域的电势不为零.这是因为双电层厚度变大,双电层在管道内发生重叠,管道中心区的电荷密度不为零的缘故.
- 张鹏左春柽周德义
- 关键词：双电层POISSON-BOLTZMANN方程数值模拟
- PMMA微流控芯片微通道尺寸的检测被引量：5
- 2007年
- 研究了一种基于光电耦合器件(CCD)及图像处理技术的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微流控芯片微通道几何尺寸的测量系统,论述了该系统的关键技术及其实现方法,包括图像的预处理、二值化、轮廓提取以及微通道尺寸的测量等。利用该系统测量的微通道几何尺寸(1-1 000μm)与轮廓仪和万能工具显微镜的测量结果吻合很好,最大测量误差为2μm(半深宽度),分析了测量误差产生的原因。检测实验结果表明:该检测方法提供的微通道几何尺寸评定正确可行、通用性好、应用简便,还可以避免轮廓仪在深结构测量中的误差。
- 文伟力左春柽于建群张学军刘庆民陈向伟刘岩
- 关键词：微流控芯片微细加工尺寸测量图像处理
- 矩形微流道内流体电动效应研究被引量：7
- 2007年
- 由于固-液界面双电层的作用,矩形微流道中的压力驱动流存在电动效应。矩形微流道截面上双电层场和速度场的控制方程分别是二维Poisson-Boltzmann方程和修正Navier-Stokes方程。应用有限控制容积法对控制方程进行了数值求解,并计算了压力梯度与雷诺数之间的关系,模型预测值与试验值之差在5%之内。相同尺寸的微流道中,考虑电动效应的模型预测液体摩擦系数的值大于宏观流体理论中液体摩擦系数的值,且电解质溶液浓度越低,摩擦系数偏离宏观流体理论值越大。
- 张鹏左春柽周德义
- 关键词：雷诺数计算机仿真
- 重力场流分离技术在中药散剂分离中的应用被引量：4
- 2006年
- 讨论了利用重力场流分离中药的可行性,并利用重力场流分离方法对牛黄清肺散进行了分离实验,用光学显微镜及CCD摄像头评定分离效果。结果表明,根据被分离的牛黄清肺散样本中各成分粒径和密度的不同,重力场流分离技术按牛黄清肺散样本中各成分的粒径及密度的不同完成了分离。分离后半径方差为0.432。为中药的分析、分离及提纯提供了一种可行的方法。
- 张学军左春柽文伟力
- 关键词：场流分离重力场流分离
- 利用重力—热耦合场流分离技术分离牛黄清肺散被引量：1
- 2009年
- 利用重力热耦合场流分离技术对牛黄清肺散进行了分离,并用光学生物显微镜评定分离效果.结果表明,采用重力热耦合场流分离技术可很好地分离牛黄清肺散样本中各成分.
- 张学军陈向伟陈国军
- 关键词：场流分离重力场流分离
- 基于计算机视觉的铁矿石粉微粒尺寸的检测
- 2009年
- 针对铁矿石粉微粒尺寸在几微米到几十微米的特点,提出了基于重力场流分离结合图像处理技术检测微粒尺寸的方法。首先利用重力场流分离系统分离铁矿石粉微粒,然后,利用光学生物显微镜与CCD采集铁矿石粉微粒图像,最后,利用图像处理软件对微粒图像进行预处理,用阈值化方法分割图像。利用动态聚类,使用C++语言自编程计算,对预处理后的图像作进一步处理,得出微粒个数、最大半径、最小半径、平均半径及半径方差等。结果表明,检测微粒尺寸参数的方法是方便可行的。
- 张学军陈向伟陈国军
- 关键词：场流分离CCD动态聚类
- 基于支持向量回归的圆锥螺纹检测
- 2006年
- 以支持向量回归为主要算法,讨论了圆锥螺纹各参数的图像检测方法。采用边缘保持滤波、二值变换等算法,对圆锥螺纹图像进行处理,获得牙形直线部分的像素表征,并以此构成训练集,进行支持向量回归,得到了螺纹牙形直线方程的亚像素表示,据此对锥螺纹的主要参数进行检测,大大降低了CCD的离散性和系统噪声对测量结果的影响。实验表明,本方法具有测量速度较快,测量精度较高的特点。
- 于忠党王龙山陈向伟
- 关键词：图像检测CCD圆锥螺纹支持向量回归
