航天医学与医学工程杂志
Space Medicine & Medical Engineering 항천의학여의학공정
- 主管单位： 中国航天员科研训练中心
- 主办单位： 中国航天员科研训练中心
- 影响因子： 0.39
- 审稿时间： 1-3个月
- 国际刊号： 1002-0837
- 国内刊号： 11-2774/R
- 论文标题 期刊级别 审稿状态
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基于CFD-DEM的颗粒填充床压力下降仿真和实验验证
目的 通过建立计算流体力学与离散单元法耦合(computational fluid dynamics-discrete element method,CFD-DEM)仿真模型,研究不同填充长度以及流量下的填充床压降.方法 利用CFD与DEM耦合的方法建立三维变截面圆管内球形颗粒填充床的流动模型,计算4组不同填充长度颗粒数目(多约24 000个),以及不同流量情况下的压降,并与传统经验公式以及实验结果作对比.结果 CFD-DEM方法对于求解非均匀直管填充床压降相对传统方法误差更小,CFD-DEM方法得到的压降误差在11％以内,仿真时间小于30 min,颗粒规模和效率较以往研究有提升.结论 CFD-DEM方法能够节约实验成本,减少实验次数便于颗粒填充床的优化设计.
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基于传递熵与广义偏定向相干性的肌间耦合分析
目的 将传递熵(transfer entropy,TE)与广义偏定向相干性(generalized partial directed coherence,gPDC)引入肌间耦合分析中,探讨运动中相关肌肉在时频域的肌间耦合特性.方法 采集8名健康志愿者在屈肘状态下的屈腕运动时的表面肌电信号(sEMG),时域上进行TE分析,频域上进行gPDC分析,并且与传统的相干性方法进行比较.结果 上肢运动过程中,时频域上BB→BR的耦合程度均强于BB→TB,BB→BR的耦合程度强于BR→BB;频域上肌间耦合突出表现在beta与gamma频段,BB→BR与BB→TB的gPDC曲线在beta与gamma频段出现显著波峰,比相干性更准确地揭示肌间耦合关系.结论 中枢神经系统对运动过程中的协同肌与拮抗肌采取了不同的调节支配方式,控制协同肌以更加同步的方式活动,且肌间耦合包含了丰富的方向信息.
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机械臂遥操作任务难度对工作负荷的影响
目的 研究机械臂遥操作任务中任务难度对绩效指标、生理指标和主观工作负荷指标的影响,判断各个指标评价工作负荷的敏感性和有效性.方法 招募64名受试者开展遥操作任务模拟实验,抽象化3种不同难度的机械臂任务,分别为“点对准”、“避障”、“线对准”任务,采集操作者的绩效指标、生理指标以及主观工作负荷值.结果 在不同难度的机械臂遥操作任务之间,任务完成时间、操作失误次数、平移偏差、碰撞次数、扫视频率、绩效满意度和NASA-TLX量表的总负荷值存在显著性差异(P＜0.05).结论 机械臂遥操作任务中,绩效指标中的任务完成时间、操作失误次数、平移偏差、碰撞次数和主观工作负荷指标能够敏感地反映工作负荷的变化,可用于综合评价模型的建立.
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结合对比度适应与侧抑制信息关联的轮廓检测方法
目的 基于视通路中广泛存在的对比度适应特性,结合侧抑制信息关联机制,提出了一种图像轮廓检测的新方法.方法 根据对比度敏感的神经元响应和初级视皮层的方向选择特性,构建对比度适应、方向敏感的感受野,检测视觉信息中的差异性并将视觉信息映射携带有轮廓强度信息的感受野响应;建立LGN与V1侧抑制信息关联机制的数学模型,并计算LGN非经典感受野与经典感受野视觉输入的差异性,对V1非经典感受野的侧抑制强度进行全局调控,实现对无关纹理信息的抑制.结果 以RuG图库的图像作为本文的实验对象,由检测结果可见,与人工基准图的平均P指标为0.48,凸显出本文算法保护真实轮廓,抑制纹理噪声的优越性能.结论 本文结合对比度适应与侧抑制关联机制实现了对图像显著轮廓的检测,为后续的高级皮层的视觉认知任务提供了一种新思路.
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长期隔离任务中风险决策行为变化趋势及相关影响因素
目的 利用仿真气球冒险任务(balloon analogue risk task,BART)探讨长期隔离限制环境下乘员在多次博弈过程中的风险决策行为变化及其影响因素.方法 依托CELSS-180受控生命保障系统大型试验开展研究,受试者为隔离乘组中的4名乘员,使用BART范式测量乘员的风险决策行为,并利用工作环境量表(work environment scale,WES)和个人价值观量表(portrait values questionnaire,PVQ)探讨工作环境和个人特质是否影响隔离限制环境下个体的风险决策行为.结果 乘员入舱前与出舱后风险决策行为并没有显著变化.试验期间未发现隔离限制环境下时间效应对个人风险决策行为的影响,但在火星时阶段,乘员展现了更高的冒险倾向.同时,乘员对工作环境中自治氛围的感知与气球爆炸次数正相关,对自身工作投入度的感知与充气次数正相关,对安全感的强调与平均充气次数呈负相关,自我导向的价值观与充气次数正相关.结论 未发现长期限制隔离环境对风险决策行为有显著影响,但火星时带来的节律变化以及自治的工作氛围和个人对自主、安全等价值观的重视程度会影响到乘员的风险决策行为.
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中文版情境意识评价技术的研究与应用
目的 修订中文版情境意识评价技术(situation awareness rating technique,SART),并评估其对中国飞行员的适用性.方法 以232名军事飞行员为被试,评估中文版情境意识评价技术的信度和效度;并考察在例常巡航和飞行故障情境中的得分差异,以此评估该技术对情境变化的敏感性.结果 中文版情境意识评价技术所有题目区分度良好,同质性信度、分半信度、结构效度、效标关联效度良好.飞行故障导致各类飞行员情境意识中的注意需求升高,注意供应和信息获取得分降低;注意需求受其驾驶飞机类型变量影响,歼轰类和无人机类飞行员的注意需求显著高于运输类和直升机类飞行员.结论 中文版情境意识评价技术具有良好的信效度,适用于中国军事飞行员群体.
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恒拉力系统的设计及系统固有频率和频响函数分析
目的 针对地面悬吊法模拟失重快速运动过程中较难实现恒定拉力的提供,设计一种能够实现较高精度的快速响应与补偿并能够稳定输出的恒拉力系统.方法 首先依据低重力系统主动悬吊法原理设计恒拉力系统,其次根据拉格朗日定理推导系统动力学模型方程,后通过MATLAB编译程序求解系统中执行部件频响函数.结果 通过求解固有频率,改变参数去除了三阶固有频率奇异点,并得出各阶固有频率偏离电机减速机输出频率,同时得出激振频率与执行部件振幅关系.终选定弹簧为40000 N/m,直线电机、支轨与压簧部分质量提升到13 kg,使得系统稳定输出,快速响应.结论 构建了恒拉力系统,系统不会发生共振,执行部件共振点与平稳点对应的频率与自身质量和末端弹簧刚度有关,终能够调整参数实现恒拉力系统快速响应与稳定输出.
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受控生态环境小麦的生长发育动态及生物学特性
目的 利用“绿航星际”4人180天受控生态生保系统(Controlled Ecological Life Support System,CELSS)试验平台,研究小麦在受控生态生保系统中的生长发育动态和生物学特性,为小麦植物部件在该系统的工程应用积累数据.方法 对小麦(Wt03)全生育期不同生长天数的重要性状和生物量积累情况进行动态监测,并比较小麦在受控生态环境下与大田的生物学特性差异,全面观察和记录小麦在CELSS中的生长发育特性.结果 从移栽后15 d到85 d,小麦的总生物量积累从209.15 g/m2增长到2379.59 g/m2,收获可食部分干重13.41 g/(m2·d).相比大田环境,小麦在受控生态环境下的生育期相对缩短,其性状上株高明显变矮,单稳重下降,但旗叶变大,单株有效穗增多,产量比大田提高53％.结论 该小麦品种在密闭系统中有良好的适应性,产量较高,适合用作受控生态生保系统生物部件.
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基于经颅磁刺激的线圈阵列设计方法研究
目的 探讨经颅磁刺激中线圈阵列空间位置的排布方法,以实现大脑内任意位置的定点磁聚焦.方法 首先,提出了一种线圈阵列设计方法,选择球形大脑内3个不同位置的靶点,经理论计算得到各个阵列结构中每个线圈的空间位置参数.其次,利用ANSYS有限元软件分析了不同的线圈阵列在大脑中的磁场分布.结果 利用所提出的线圈阵列设计方法实现了任一靶点处的磁聚焦.同时,随着阵列中线圈尺寸的变化,靶点磁场的聚焦性和刺激强度存在一个平衡关系,需要综合考虑两者来选择合适的线圈尺寸.结论 本文提出的线圈阵列设计方法为经颅磁刺激中定点磁聚焦提供了新的方案,而且可以广泛应用于空间中任意位置的定点磁聚焦.
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飞轮及杠铃力量锻炼对下肢肌群影响的肌电图比较研究
目的 采用我国自主研制飞轮,比较飞轮和杠铃深蹲、提踵和硬拉对下肢和腰背部肌群肌电影响.方法 8名受试者立位用杠铃和仰卧位用飞轮完成10回合深蹲、硬拉和提踵,同步记录股直肌、股内侧肌、股外侧肌、胫前肌、腓肠肌、比目鱼肌和竖脊肌肌电,分析积分、均方根肌电及中位频率拟合斜率.结果 与杠铃动作相比,飞轮深蹲向心段除股内侧肌和竖脊肌、离心段各肌群均方根肌电降低,离心段股直肌中位频率斜率降低;飞轮硬拉向心段除竖脊肌、离心段除股外侧肌和竖脊肌外各肌群均方根肌电降低.飞轮提踵向心段胫前肌、比目鱼肌、离心段股外侧肌中位频率斜率降低.结论 飞轮深蹲和硬拉比杠铃锻炼运动单元募集和兴奋节律同步性降低,飞轮与杠铃提踵效果接近.
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多参数自行车运动主观疲劳量化分级模型研究
目的 设计一种基于多参数的自行车运动主观疲劳量化评估方法,可直观快捷反映骑行者疲劳程度,降低运动过量造成的损伤.方法 首先模拟哈佛登阶实验对自愿者运动能力进行分级,同步采集自愿者骑行时的踩踏频率、速度、功率、呼吸次数和心电,并分析出自愿者心率变异性参数;再基于模糊层次分析法建立适用于各人群的运动性疲劳量化评估模型.结果 各人群主观疲劳评估值与本文模型建立的疲劳评估值基本一致.用线性回归方程对疲劳评估模型进行验证分析,发现各人群主观疲劳评估值与本文设计的疲劳评估模型评估值基本一致,两者评估值的拟合直线效果良好,且相关性系数Q＞0.95,显著水平系数P＜0.05.结论 本文模型能有效实现自行车运动主观疲劳量化评估.
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N100幅值衰减参数在不同响度类别下的习惯化研究
目的 研究N100幅值在不同响度下的习惯化是否可用于响度的客观检测.方法 首先通过行为响度测试获取每位受试者的响度类别,然后对比响度“Most comfortable”和“Loud”两种类别晚潜伏期响应的N100幅值变化,并通过N100幅值衰减速率Vhab、衰减前后差异Phab量化习惯化.结果 两种响度类别下的习惯化表现存在差异,响度类别“Loud”的Vhab要高于“Most comfortable”,相差约3倍,而两种响度类别的Phab值近乎相同.结论 响度类别为“Most comfortable”和“Loud”时,N100幅值衰减速率Vhab可表示受试者总体上响度的习惯化差异,本研究丰富了响度客观测量的实验数据.
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基于脑电信号的脑力负荷监测技术研究现状
在复杂的人-机系统中,监测人员的脑力负荷状态,对保障人-机系统的安全、高效运行有重要的理论与应用价值.本文从事件相关电位及自发脑电两方面阐述了基于脑电信号离线检测脑力负荷的研究现状.其次,介绍了脑力负荷监测技术的研究现状,重点对基于脑电信号的脑力负荷监测研究存在问题和不足进行了分析.本文可为脑力负荷监测技术的应用与发展提供参考和借鉴.
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失重/模拟失重对真菌影响的研究进展
随着载人航天器的发射,人体及航天器将不可避免地携带真菌到太空环境中.目前已发现空间站、航天器以及航天员身上存在多种真菌.在失重环境下,人体免疫力会降低,一些致病真菌的生物学性状会发生变化,潜在致病性增强,对航天员的健康构成威胁.本文主要就近年来模拟失重及太空环境条件下几种常见真菌的形态结构、增殖、毒力、耐药性的影响进行综述.研究表明,太空环境和模拟失重环境可使真菌形态结构发生变化,促进大部分真菌增殖,可使部分真菌毒性和耐药性增强,但相关生物学性状及形成机制还有很多不确定性,如毒力和耐药性,有待深入研究.
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负压体能训练系统的研制
目的 研制负压体能训练系统,为飞行人员心血管功能训练提供手段.方法 在密闭舱体内利用真空泵将舱体内部压力降至负压,并将下体负压技术与自行车功量计训练有效结合.负压体能训练过程中采集的压力值和功量计功率实时反映到计算机测试界面,下体负压采用光圈式快速密封方式密封,功量计做功功率以程控设定调节.系统设有安全卸压保护装置.测试了8名受试者在负压体能训练系统不同条件下的心血管功能变化情况.结果 实现了下体负压、脚踏计量做功、平卧和头高位两种体位下的多种组合训练模式.可根据不同的实验目的利用该系统对受训者进行训练和测试,每次训练时间为20 ～ 60 min.测试表明,本系统既可满足单独进行下体负压和自行车功量计训练的需要,也可满足两者复合情况下训练的要求.结论 本文研制的集下体负压和自行车功量计训练于一体的负压体能训练系统,实现了下体负压环境下的功量计训练,可应用于飞行人员的专项训练.
| 年 | 期数 |
| 2018 | 02 03 04 05 06 |
| 2017 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2016 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2015 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2014 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2013 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2012 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2011 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2010 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2009 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2008 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2007 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2006 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2005 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2004 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2003 | 01 02 03 04 05 06 z1 |
| 2002 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2001 | 01 02 03 04 05 06 |
| 2000 | 01 02 03 04 05 06 |
| 1999 | 01 02 03 04 05 06 |
| 1997 | 01 02 03 |
| 1996 | 01 02 03 04 05 06 |
| 1995 | 01 03 04 |
| 1994 | 01 02 03 04 |
| 1993 | 01 02 03 04 |
| 1992 | 01 02 03 04 |
| 1991 | 01 02 03 04 |
