沙样散粒体介质中动物运动的仿生生物力学研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11772038
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    56.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A1003.天然生物材料、仿生与运动生物力学
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The bionic study of the motion of the granular media is helpful to the realization and optimization of the motion control of the bionic robot.The phenomenon that lizards can drill into the sand quickly has attracted wide interest from scientists in the field of biomechanics mechanism.In recent years there has been a lot of research and exploration on biomechanics mechanism of Scincus drilling into the sand and swimming under the sand。Compared with Scincus, UMA has more faster speed and more wider adaptability in the granular media moving, but the biomechanics mechanism of UMA has not been studied by the scientific community.Therefore, this project aims to biomechanical mechanism of UMA drilling into the sand. The main exploration: (1) the influence of the properties of the the granular media (the three factor of size, compactness and water contents)to UMA velocity; (2) the influence of UMA body oscillation frequency and the amplitude to the velocity; (3) the study on dynamics properties of the joints during UMA drilling into the sand. This project will use the methods of dynamics modeling simulation and simulation experiment to reseach,and can reveal movement biomechanical mechanism during UMA drilling into the sand after the completion of the study, so as to provide theoretical support and help for the development of bionic robot and understand UMA evolutionary habit.
沙样散粒体中运动的仿生研究有助于解决在该类介质中运动的仿生机器人机构运动控制的实现和优化。蜥蜴能够实现快速钻沙的现象已经引起科学家对其运动生物力学机制的广泛研究兴趣,近年来已有关于砂鱼蜥钻沙及沙下游泳运动生物力学机制的大量研究和探索。趾缘蜥(UMA)相比砂鱼蜥具有更高的钻沙速度和更宽泛的在散粒体介质中运动的适应性,但科学界对其运动机制至今尚无研究。因此,本项目拟对趾缘蜥钻沙的运动生物力学机制开展研究。主要探索:(1)散粒体特性(大小、紧密程度和含水量三个因素)对趾缘蜥运动速度的影响;(2)趾缘蜥身体的摆动频率和摆动振幅对其运动速度的影响;(3)趾缘蜥钻沙过程各关节的力学特性。本项目将借助动力学建模仿真和模拟实验手段开展研究,研究完成后可揭示趾缘蜥钻沙的运动生物力学机制,从而为研发类趾缘蜥仿生运动机器人以及了解趾缘蜥的生物进化习性等提供理论支持和帮助。

结项摘要

针对趾缘蜥(UMA)具有更高的钻沙速度和在更宽泛的在散粒体介质中运动适应性的现象,开展了趾缘蜥钻沙行为的运动生物力学机制的仿真和实验研究。为此,首先开展了趾缘蜥形态学和运动学参数的测量研究工作,为后续搭建有限元仿真模型提供基础。采用ABAQUS软件建立了趾缘蜥有限元模型,验证分析了仿真模型的有效性,并仿真分析了趾缘蜥钻沙过程中头部的应力分布情况以及不同初始钻沙速度对头部冲击响应的影响。运用实验方法研究了不同颗粒介质大小、体积分数和含水量对趾缘蜥运动速度的影响,发现了不同散粒体介质特性对其运动速度的影响规律。该研究可为研发用于搜救任务的类趾缘蜥仿生运动机器人以及了解趾缘蜥的生物进化习性等提供理论支持和帮助。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Experimental study on operating characteristics of a dual compensation chamber loop heat pipe in periodic acceleration fields
双补偿室环路热管在周期加速场中工作特性的实验研究
  • DOI:
    10.1016/j.applthermaleng.2020.115419
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Applied Thermal Engineering
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Yongqi Xie;Xinyu Li;Longzhu Han;Jianqin Zhu;Hui Gao;Dongsheng Wen
  • 通讯作者:
    Dongsheng Wen
旋转铰链型膝关节假体股胫关节面的磨损研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    医用生物力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张霁;刘昆玺;周星辰;唐佳伟;朱晓雨;赵峰;樊瑜波
  • 通讯作者:
    樊瑜波
Performance investigation of a loop heat pipe integrated with thermoelectric cooler under acceleration field
集成热电冷却器的环路热管在加速场下的性能研究
  • DOI:
    10.1016/j.jmb.2010.08.036
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    International Journal of Heat and Mass Transfer
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Longzhu Han;Hongwei Wu;Zhen Fang;Yanmeng Xu;Hongxing Zhang;Yongqi Xie
  • 通讯作者:
    Yongqi Xie
Effect of Inter-Fragmentary Gap Size on Neovascularization during Bone Healing A Micro-CT Imaging Study
骨折块间间隙大小对骨愈合过程中新生血管形成的影响显微 CT 成像研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    frontiers in bioengineering and biotechnology
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhilun Zhou;Yang Yan;Hao Yu;Guanzhong Yang;Hao Su;Tao Zhang;Yubo Fan;Feng Zhao
  • 通讯作者:
    Feng Zhao
激波诱导推力矢量喷管不同气体喷注时的性能分析
  • DOI:
    10.13700/j.bh.1001-5965.2018.0161
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    北京航空航天大学学报
  • 影响因子:
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  • 作者:
    王晓明;刘辉;韩龙柱;袁修干
  • 通讯作者:
    袁修干

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其他文献

主动加热对舱外航天服手套工效影
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
    航天医学与医学工程,2005,18(1),47-51。
  • 影响因子:
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  • 作者:
    丁立;韩龙柱;杨春信;杨锋;袁
  • 通讯作者:
3种温度标准下的舱外航天服手套
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    航空学报,2005,26(6),665-669。
  • 影响因子:
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  • 作者:
    韩龙柱;袁修干;丁立;陈守平
  • 通讯作者:
    陈守平
舱外航天服手套研究进展
  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
    航空学报(2006年录用)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    韩龙柱;袁修干;丁立;杨春信
  • 通讯作者:
    杨春信

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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