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微流控系统计算机辅助设计软件开发

作　者: 张舟
导　师: 左春柽
学　校: 吉林大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 微流控芯片多核运算计算机辅助设计优化
分类号: TP391.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

微流控芯片技术,是当前微机电系统发展的热点领域之一。微流控芯片在生化分析、临床疾病诊断和环境检测等领域得到广泛应用,但其设计还主要依靠经验和多次反复设计,迫切需要研究微流控系统的设计方法和CAD工具。本文主要研究微流控系统计算机辅助设计方法,开发了一款具有系统仿真功能的微流控系统计算机辅助设计软件。本文还对微流控芯片结构参数优化问题进行研究,研究了芯片参数与DNA拉伸效果之间的关系;实现了对DNA分离微流控芯片结构参数的优化;开发了基于多核运算平台的并行算法,减少计算时间。

全文目录

提要  6-10
第1章绪论  10-16
  1.1 课题的提出及研究意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-15
    1.2.1 生物微流控芯片国内外研究现状  11-12
    1.2.2 微流控系统计算机辅助设计软件国内外研究现状  12-13
    1.2.3 微流控芯片参数优化国内外研究现状  13
    1.2.4 微流控仿真研究现状  13-14
    1.2.5 并行计算的研究现状  14-15
  1.3 本文研究内容  15-16
    1.3.1 微流控系统计算机辅助设计软件开发  15
    1.3.2 微流控芯片结构参数优化  15-16
第2章微流控系统计算机辅助设计软件系统设计  16-38
  2.1 需求分析  16-18
  2.2 概要设计  18-26
    2.2.1 概要设计任务  18-19
    2.2.2 总体设计  19-20
    2.2.3 功能分配  20-26
    2.2.4 开发工具及硬件环境  26
  2.3 详细设计  26-37
    2.3.1 向导  26-27
    2.3.2 微流控芯片设计模块  27-31
    2.3.3 微流控系统仿真模块  31-35
    2.3.4 数字微流控生物芯片设计模块  35-37
  2.4 小结  37-38
第3章微流控系统计算机辅助设计软件开发  38-53
  3.1 开发工具  38-39
    3.1.1 Delphi 7.0  38
    3.1.2 Matlab 7.0  38-39
    3.1.3 VC++ 6.0  39
  3.2 核心开发技术难点及解决方法  39-52
    3.2.1 图形处理技术  39-42
    3.2.2 联合编程技术  42-48
    3.2.3 多核并行计算技术  48-50
    3.2.4 系统仿真  50-52
  3.3 小结  52-53
第4章 DNA分离微流控芯片结构参数优化研究  53-71
  4.1 DNA分离芯片结构分析  53-59
    4.1.1 双曲线微收缩流道  54-56
    4.1.2 含有单一圆柱形障碍物的微流道  56-58
    4.1.3 含有单一圆柱障碍物的双曲线微收缩流道  58-59
  4.2 影响DNA拉伸效果的主要参数  59-64
    4.2.1 电场强度  59-61
    4.2.2 圆柱障碍物半径  61-62
    4.2.3 圆柱障碍物圆心位置  62-64
  4.3 芯片结构参数优化  64-67
  4.4 优化实例  67-68
  4.5 基于多核运算平台的并行优化算法  68-70
  4.6 小结  70-71
第5章总结与展望  71-73
  5.1 全文总结  71
  5.2 创新点  71-72
  5.3 展望  72-73
参考文献  73-78
致谢  78-79
摘要  79-81
Abstract  81-83
导师及作者介绍  83-84

微流控系统计算机辅助设计软件开发

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