血液粘弹性和触变性的数学表征：新型5参数时变性本构方程及其适应性研究

研究了新型５参数时变性本构方程表征血液粘弹性和触变性的适应性；分别探讨了各模型参数对表因液粘弹性和触变性的影响；     

降解黄原胶与降解魔芋胶形成的凝胶体系的流变性

以降解黄原胶与降解魔芋胶为主要原料,将两者在一定条件下共混制得不同的凝胶体系,考察了共混比例、总胶浓度、共混时间、盐离子浓度对凝胶体系流变特性的影响,并研究了该凝胶体系的本构方程。结果表明:降解黄原胶与降解魔芋胶凝胶体系具有剪切变稀特性,其本构方程为非线性共转Jeffreys模型,模型计算值与实验值吻合良好。     

兔髌韧带的非线性本构关系

目的：探讨兔髌韧带的非线性本构关系。方法：对髌骨－髌韧带－胫骨组合体标本进行拉伸试验，根据实验数据类型，导出髌韧带的本构方程。结果：兔髌韧带的应力－应变关系可用指数函数来描述，其二个材料常数的值分别为ｘ１（ＭＰａ）＝０．１９１６±０．０５５、ｘ２（无量纲）＝１１４．１９３０±２３．０５５０，根据其本构方程所作的应力－应变关系理论曲线与实验数据之间拟合良好。结论：结果表明此本构方程是有效的，并可为今后的进一步研究提供必要的实用参数。     

颈椎纵韧带生物力学特性的实验研究

本实验对来自新鲜尸体的颈椎前、后纵韧带进行了拉伸和弹性方面的研究,测出了前、后纵韧带的破坏应力、应变值,拟合了拉伸过程中的应力—应变数学关系式,证明后纵韧带的破坏应力高于前纵韧带,韧带椎体部与椎间盘部的交界处为其强度的变化点。以软组织的准线性粘弹性理论,导出了前纵韧带归一化松驰函数,并建立了其一维本构方程。     

快速查找电力电缆故障浅谈

为了能在双模态超燃冲压发动机流道方案初步论证中提供一种较快速的发动机性能计算方法,在二维N-S方程基础上,引入一维完全燃烧计算方法,提出了预估超燃冲压发动机性能的准二维计算方法。该方法能够计入激波、边界层分离等对发动机性能的影响,可在较短时间计算出整机推力、比冲性能和沿程热力学参数。通过对自由射流发动机计算,验证了此方法。并在此基础上,初步分析了燃料喷注位置和流道构型对发动机性能的影响。      

7,9,10,11位取代喜树碱衍生物的二维定量构效关系研究

目的:对7,9,10,11位取代的喜树碱衍生物进行二维定量构效关系(2D-QSAR)研究,进一步探讨该类化合物的抑酶作用方式。方法:对计算所得的理化、量化描述参数进行预选后采用编最小二乘法(PLS)拟合方程。结果:得到了相关性较好且有较强预测能力的2D-QSAR方程,并成功地对5个检验组化合物作出了活性预测。结论:通过QSAR研究并结合构效关系研究结果,对喜树碱类化合物抑制拓扑异构酶Ⅰ的作用方式有了更深入的了解,为合理药物设计打下了基础。     

粘弹性胶束压裂液的流变动力学研究

研究了粘弹性胶束清洁压裂液(VES-60)的流变动力学，首次建立了粘弹性胶束的流变动力学模型和方程，并用于描述粘弹性胶束压裂液的形成过程。结果表明：流变动力学模型能够确切描述粘弹性胶束的形成过程，模型计算值和实验值吻合良好，模型参数物理意义明确、合理。     

核电锅炉给水泵最小流量循环阀出口形状改造及噪声控制

调节阀噪声是核电厂噪声的重要来源之一。针对某100 MW核电机组锅炉给水泵最小流量循环阀,运用计算流体力学方法对其进行流场计算,同时采用FW H方程对远声场噪声进行预测,分析该阀门的噪声特性和噪声源。在此基础上,对阀门出口结构进行改造,采用鼓形出口段和流道内壁小孔结构,控制阀门噪声。通过分析与比较发现阀门噪声源位于盘片槽道内部,改造后的出口段能够消耗较多的平均动能与湍流脉动动能,因此能够较好地抑制噪声传播,具有一定降噪效果。     

壁滑移对粘弹性流体在小流道内流动的影响

本文对粘弹性流体在毛细管、狭缝和环隙中的滑移现象进行了模型化,讨论了用幂律和Oldroyd模型为本构方程的两种情况。得到了滑移速度、流量增长和摩擦阻力的表达式。经预测发现当发生滑移时,其速度分布、体积流量和压强降与无滑移时迥异。其中部分预测已经验证与文献数据较好地符合。当滑移速度增大时,其速度剖面变平并且可以预料必将对热、质传递产生严重影响。     

基于单流道和结构网格的湿式潜水泵数值模拟

采用流场模拟软件ANSYS-CFX对BQ1100-425型湿式潜水泵进行数值模拟,在完成网格无关性验证的基础上,分别研究了全流道与单流道模型,结构网格与非结构网格模型的数值模拟结果,如压力、速度等内流场和扬程、效率等外特性。结果表明：全流道数值模拟相比于单流道能更准确地反映真实流场的流动情况,但计算时间较长,计算效率低。单流道数值模拟在一定范围内能较好地反映真实流场的运行情况,且计算时间较短。结构网格与非结构网格都能准确反映实际流场的运行变化情况,但结构网格计算准确性更高,计算时间短,效率高。鉴于湿式潜水泵结构的复杂性,基于单流道结构网格的数值模拟方法能有效地模拟内流场并进行扬程、效率等性能预测。     

聚合物熔体轴对称共挤出流动的有限元计算

建立数学模型，利用有限元法作数值解，确定界面，速度场及压力场，利用界面处法向速度为零，通过迭代求解界面位置，在界面处采用双结点法以保证速度和应力的连续性并满足压力的不连续性，使用ｅｎｎｅｒ迭代法求解圆形通道中两个共轴层流动的非线性方程。求出共挤出轴对称棒材的流量压降关系，计算结果与解析解比较，有很好的一致性。该数值方法可以运用于无法得到解析解的复杂流道。     

利用螺旋CT技术建立单侧完全性唇腭裂上颌骨三维有限元模型

目的:探索快速建立单侧完全性唇腭裂上颌骨三维有限元模型的方法.方法:对单侧完全性唇腭裂患者头颅部进行多层螺旋CT扫描,利用Mimics软件直接将CT扫描样本得到的Dicom标准文件进行处理,并导入逆向工程软件Geomagic Studio来构建模型的表面,在此基础上用Ansys软件建立完整的单侧唇腭裂上颌骨三维有限元模型.结果:建立了由27 405个实体单元和26 876个节点组成的单侧完全性唇腭裂上颌骨有限元模型.结论:应用螺旋CT技术和联合使用Mimics软件、Geomgaic Studio软件对模型进行构建,并结合Ansys软件生成三维有限元计算模型,是一种快速有效地建立单侧完全性唇腭裂有限元模型的方法.     

激光三维扫描系统重建下颌骨

目的 利用激光三维扫描技术重建下颌骨三维结构,探索建立有限元几何模型的新方法。方法 利用激光三维扫描系统,多次、分区域地扫描人体下颌骨标本并形成下颌骨表面轮廓点云文件,然后对扫描点云文件进行拼接,重建下颌骨表面轮廓。结果 建立了一个人体下颌骨骨性表面的三维模型。此模型造型逼真,并可以适当的文件格式应用于有限元结构力学仿真分析。结论 在生物力学仿真实验中,激光三维扫描系统可以用于建立有限元几何模型,可解决常规CAD(computer aided design)方法难以建立非规则人体结构模型这一难题。     

激光三维扫描系统重建下颌骨

目的 利用激光三维扫描技术重建下颌骨三维结构，探索建立有限元几何模型的新方法。方法 利用激光三维扫描系统．多次、分区域地扫描人体下颌骨标本并形成下颌骨表面轮廓点云文件，然后对扫描点云文件进行拼接，重建下颌骨表面轮廓。结果 建立了一个人体下颌骨骨性表面的三维模型。此模型造型逼真，并可以适当的文件格式应用于有限元结构力学仿真分析。结论 在生物力学仿真实验中，激光三维扫描系统可以用于建立有限元几何模型，可解决常规CAD(computer aided design)方法难以建立非规则人体结构模型这一难题。     

种植体支持的上颌无牙颌固定义齿三维有限元建模

目的:建立种植体支持的上颌无牙颌固定义齿三维有限元模型,以便分析种植固定桥及上颌骨的应力分布,为临床应用提供参考。方法:选择1例上颌牙列缺失,牙槽骨中度吸收的志愿者,对其头颅部进行锥形束CT(cone-beam-computed tomography,CBCT)扫描,并利用计算机软件进行数据转换,完成上颌骨三维实体模型的重建;利用光学测量与平面影像测量相结合的方法 ,完成Bego种植体(L=13 mm、D=4.5 mm)的精确建模;并用激光扫描的方法完成种植固定桥的建模,为后面的有限元分析提供准确的数据。结果:成功地建立了种植体支持的上颌无牙颌固定义齿三维有限元模型,并在保持原模型力学相似性的基础上对其进行了简化,提高了分析效率和精确性。结论:基于CBCT扫描、三维激光扫描、逆向工程技术和快速成型技术建立种植体支持的上颌无牙颌固定义齿几何模型,利用有限元软件进行网格划分生成有限元模型的方法是可行的,并保证了很好的几何相似性。     

成年杂种犬颞下颌关节三维有限元模型的建立

建立正中咬合最大咀嚼肌力作用下成年杂种犬正常及颞下颌关节不同手术后下颌骨的三维有限元模型。采用三维影像重建技术和三维有限元分析方法，结果显示：下颌骨螺旋ＣＴ和有限元模型三维重建影像的几何相似性良好，形态还原性较理想；三维有限元模型网格划分准确合理，加载方式符合生理状况，比较真实地反映和模拟了功能状态下颞下颌关节与Ｈｅ的受力情况。此建模方法可行有效，为分析成年杂种犬颞下颌关节在各种状况下的生物力学行     

寰枕融合伴寰枢椎脱位的三维非线性有限元模型的建立和分析

目的 使用有限元技术建立正常寰枕枢椎三维非线性有限元模型及寰枕融合伴寰枢椎脱位三维非线性有限元模型,为上颈椎临床研究提供生物力学方法.方法 对1例27岁男性志愿者CT数据进行有限元分析,建立正常寰枕枢椎三维非线性有限元模型(正常模型).对1例35岁寰枕融合伴寰枢椎脱位男性患者CT数据进行有限元分析,使用计算机模拟其在高...     

基于参数化联合建模法建立膝关节单髁置换三维有限元模型的研究

目的为膝关节单髁置换有限元分析提供一种参数化联合建模方法。方法获取1例成年男性膝关节炎患者的膝部CT扫描,利用Mimics 13.1软件重建出膝部三维骨性模型,通过参数化软件Pro/Engineer 5.0设计与骨性模型相匹配的单髁假体,导入Mimics 13.1建立膝关节单髁置换三维模型,然后通过Ansys 12.1建立膝关节单髁置换三维有限元模型并进行有限元分析。结果参数化联合建模法效率高,所建模型形态逼真,精确度高。结论参数化联合建模法为膝关节单髁置换的生物力学研究提供了模型基础和新的实验思路,在单髁置换治疗膝关节病的临床和科研中将有广泛的应用前景。     

股骨三维有限元快速建模及分析

目的探讨运行Ansys命令流文件进行快速建立股骨三维有限元模型并分析的方法。方法采用一侧完整的新鲜成人尸体股骨标本,进行股骨标本初步处理、高速薄层CT扫描（层距0．625mm）、Mask文件编辑、初步三维重建、表面光滑处理、输出股骨三维模型至Ansys11．0,运行Ansys命令流文件完成网格划分,将股骨三维模型输出至Mimics10．01,按照经验公式赋予材料属性,输出已赋材料属性的三维模型至Ansys11．0,完成有限元建模、分析。结果快速完成股骨标本有限元建模并完成简易的有限元分析。结论使用Ansys命令流文件的方法可以提高有限元建模的效率,在完成有限元建模的同时可进行骨骼相关的数字医学分析。     

经皮前路腰骶融合螺钉的有限元分析

目的 利用三维有限元模型初步评价经皮前路腰骶轴向融合(AxiaLIF)螺钉的生物力学性能并临床应用提供依据.方法 利用Unigraphics软件对螺钉进行计算机建模,并且以iges格式导入到有限元分析软件ANSYS中进行有限元建模,根据临床实际将建立好的螺钉有限元模型与从"中国力学虚拟人"模型库中选择的完整人体L5-S1的有限元模型有效整合,分析不同工况下螺钉的应力分布情况.结果 3种工况下螺钉应力峰值:垂直载荷为175.334 Mpa、扭转载荷为183.765 Mpa和侧弯载荷为146.237 Mpa.螺钉总体应力均较小,以椎间融合部为中心,上、下3～5个螺纹内局部应力稍高,应力峰值最高值均位于螺钉注射孔下第一个螺纹内.3种工况之间比较,以扭转载荷下应力为最高,垂直载荷次之,侧弯载荷下螺钉所受应力为最小.结论 腰骶螺钉强度可以满足人体日常垂直压缩,扭转,侧弯等要求,可进行临床进一步应用.