带传感器骨外固定器的力学特性实验分析

通过对自行研制的带传感器骨外固定器动态力学特性的实验分析,测取其力学特征参数,证实这种新型骨折治疗器具的可行性。     

基于Hangmann骨折的植骨融合钢板内固定术有限元稳定性分析

Hangmann骨折是近年来发病率逐渐上升的上部颈椎损伤之一。植骨融合钢板内固定术作为一种较新的手术方案刚刚开始在国内采用。本文采用基于医学影像的快速自动三维有限元模型的构建方法，建立了上颈椎C2～C4两个运动节段的三维有限元模型，对上颈椎正常状态、植骨融合钢板系统内固定术方案在模拟生理荷载下的三维六自由度的稳定性、内固定器植入后的应力情况进行了计算和比较分析，并通过实验验证了内固定手术对上颈椎的生物力学稳定性和内固定器的力学疗效特征。本文结果显示：对Hangmann骨折治疗，植骨融合钢板系统内固定技术是一个较好的可供选择的措施之一。     

活体山羊股骨断面应力变化实验研究

采用带传感器骨外固定器及其配套仪器,对成年活体山羊股进行骨端面应力变化的动态测量,测得应力－时间曲线。     

皮质骨弯曲疲劳损伤演化的实验研究

骨是人体重要的承重器官,其在日常生活中会受到疲劳载荷的作用引发疲劳损伤,严重的会引发骨折,因此骨的疲劳损伤机理对临床医学和生物材料及生物力学领域都有重要的研究价值。本文通过干制牛皮质骨的弯曲疲劳试验研究骨力学性能的演化规律,通过骨中性轴的偏移来定量表征此过程中损伤量的大小。通过弯曲疲劳实验,得到了骨的S-N曲线,然后利用数字散斑技术测量了四点弯曲条件下骨中性轴的偏移与疲劳的关系。实验结果发现疲劳前期,骨中性轴的偏移量先快速上升(移向受压一侧),然后趋于平缓或缓慢上升,直至断裂,在断裂之前中性轴的偏移量无明显变化;并且骨中性轴的偏移和应力呈正相关。最后进行了三点弯曲疲劳加载实验,比较了加载方式不同对骨疲劳性能演化的影响。相关结果有助于深入了解骨损伤力学性能,更好地理解骨的损伤机理,从而为医疗技术提供更好的技术支持。     

间接骨折的应变片测量

本文设计的实验把离体猪股骨埋入明胶中,实现了更近实际的创伤模拟和实施了应变片测量技术在生物组织上的直接应用。证实了间接骨折是由应力波造成,而不是由空腔效应引起的。观察到骨的断裂表现出极强的脆性性质。     

多功能SHPB装置及水泥石材料的动态性能研究

为了研究在一定温度和压力下的水泥石的动态力学性能，研制了多功能ＳＨＰＢ材料动态性能测试装置，该装置可分别进行材料的拉伸，压缩，扭转性能测试，拉，压试验可以在带围压和温度的三向应力状态下进行，文中还对水泥石改性材料的动态力学性能进行了实验研究。     

反演在骨生长方程参数识别中的应用

基于BFGS算法，根据自行设计的动物实验，得到在不同应力环境中，快速生长期大鼠股骨生 长与重建过程中骨密度实测数据，采用反演数值方法，获取了骨生长方程中随时间变化的 生物参数B和K. 通过正演验证，表明所建立的基于BFGS算法的参数识别方法具有较好的 稳定性和较高的识别精度，能够反演出比较切合实际的生物参数数值. 研究表明，反问 题方法是解决生命现象不可测性和未知性问题的有效手段，把反演方法应用到骨生长与重建 等生命现象的研究中，可确定、修正预设的数学模式，为数值量化骨适应生物模型的建立提 供了一条可行的途径.     

扩张皮肤移植后的粘弹性特性

对狗背部扩张后和相应对照侧的皮肤软组织在移植后的不同阶段分别进行应力－应力和应力松弛粘弹性力学特性及极限抗拉强度实验，在移植后的短时期内，扩张组的力学性能相对于其对照组发生较大的偏离；但随着移植后恢复时间的增加，扩张组的力学性能又逐渐接近其对照组，扩张试件在移植后24周的生物力学性能基本恢复，从而阐明了扩张移植后皮肤粘弹性性质随时间的变化规律。     

紧急锁止式安全带卷收器带感锁止触发过程的运动学研究

对某型号紧急锁止式安全带卷收器的带感锁止触发进行了研究。在阐明安全带带感锁止机构工作原理的基础上,重点研究了带感锁止触发过程的运动学特性。针对非线性触发锁止特性,分别推导了带感锁止触发的接触力-加速度-时间及加速度-分离角度-时间的运动学方程。结合卷收器设计参数方程进行了数值求解,得到了锁止触发的两阶段运动学特性。研究结果表明:安全带锁止触发过程前期为匀加速运动,后期为非稳态加速运动。通过对前期运动学特征进行分析,验证了卷收器具备触发锁止功能的结构参数;结合后期的非稳态加速运动学计算,界定了卷收器在规定时间内触发锁止的最大分离角度。     

基于 Hopkinson 压杆的动态压剪复合加载实验研究

本文提出了一种可用于研究压剪复合加载下，材料动态力学性能的实验装置；该装置主要是基于 Hopkinson 压杆，通过添加一个带倾斜端面的垫块，实现压剪复合加载。本文分析了该实验装置的基本数据处理方法，并利用有限元分析验证了此分析方法的可行性；然后利用该装置对常规金属材料进行了相同冲击速度，不同倾斜角度（分别为 0、30、45 度）下的一系列实验。实验结果表明，该装置能实现压剪复合加载，并且能得到材料的动态屈服面，为研究材料在复杂应力状态下的动态力学性能提供了新的实验方法。     

大学物理《力学》中的自由度分析

对《力学》中的物体自由度进行多方面分析,以深化教学、提高学生正 确分析物理问题的能力.使用实际教学分析的研究方法,在《力学》范围内讨论自由度与坐标、 自由与约束的关系并得以下结论: (1) 同一物体的自由度随其所在的``空间'不同而不同, 不因坐标系的选取不同而 异, 在同类参考系中不因参考系的动静而有别;(2)自由度遵循叠加原理. 讨论了质点系的总自由度及相关计算问题,并指出研究《力学》中自由度的意义.     

Application of the theory of branching of solutions of nonlinear equations in the estimation of pole perturbance of linear closed-loop systems

When the state and input matrices of a multivariable linear time-invariant system are perturbed, the problem of the estimation of pole perturbance of closed-loop system is considered by making use of the theory of branching of solutions for nonlinear equations.     

两自由度振动系统的斜碰撞分析

研究斜碰撞振动系统动力学的一个关键问题是对系统在碰撞前后的状态进行合理描述和正确计算．针对两弹性体斜碰撞问题，基于瞬间碰撞假设，提出了采用步进冲量来分析和求解斜碰撞前后的状态关系；并以弹簧摆和振子组成的两自由度斜碰撞振动系统为例，具体介绍了该算法如何实现．用解析方法讨论了该系统在斜碰撞过程中可能出现的各种力学现象，将冲量步进算法得到的数值解与解析结果进行对比，取得了完全一致的结果．该数值方法能适应多种斜碰撞问题的计算．     

The distribution of zeroes of solutions of neutral equations

1.IntroductionThestudyofoscillator}'behaviorofneutraldifferentialequationsisarelativealnewfieldandisveryinterestinginapplications.Inrecentyears.theoscillatorytheoryfortheseequationshasbeenextensivelydeveloped.WerefertotherecentbookbyGyoriandLadaSI'I,Baino…     

沙漠地貌演化过程的湍流大涡模拟研究

采用大涡模拟和混合粒径群体沙粒运动算法结合内置边界方法来模拟沙波纹与沙丘的演化和发展,在平坦沙区形成沙波纹的同时,在沙丘上同样也出现了沙波纹的结构,即沙波纹的发展出现了多尺度现象.此外,还分析了粒径对沙波纹与沙丘自身形态演化和发展的影响,以及沙丘对平坦沙区沙波纹形成发展的作用.     

SWT-120风洞稳定段的性能测量

在普通超音速风洞中,由于受到噪声干扰,很难进行有效的边界层转捩特性试验研究,针对超声速流动特点发展较低噪声风洞十分必要,而稳定段设计的好坏直接影响到下游试验段噪声水平。本文介绍一座低噪声风洞稳定段的结构和性能测量结果。先对稳定段的结构设计做了简单介绍,然后对实验结果进行分析,实验结果表明在大角度扩散段内装置孔锥,稳定段安装消音夹层和阻尼网组等部件后,气流的速度脉动和压力脉动明显降低,其中压力脉动降低一个量级,速度脉动为1%。进一步优化设计和改进工艺,速度脉动还可进一步降低。测量结果表明SWT-120稳定段的设计是成功的,对我们以后发展更高性能的静风洞有借鉴和参考价值。     

CHARACTERISTICS OF SUBDIFFERENTIALS OF FUNCTIONS

ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＯＦＳＵＢＤＩＦＦＥＲＥＮＴＩＡＬＳＯＦＦＵＮＣＴＩＯＮＳ（郭兴明）ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＯＦＳＵＢＤＩＦＦＥＲＥＮＴＩＡＬＳＯＦＦＵＮＣＴＩＯＮＳ￥ＧｕｏＸｉｎｇｍｉｎｇ（ＲｅｃｅｉｖｅｄＪｕｎｅ１６，１９９５...     

Identification of viscoelastic characteristics of composite materials on the basis of results of an experimental and theoretical analysis of the dynamic behavior of hemispherical shells

A method is proposed for determining the stiffness and rheological characteristics of composite materials, which is based on minimizing the disagreement between experimental data and results of numerical simulations of deformation of hemispherical shells under explosive loading. The damping characteristics of randomly reinforced polymer materials are analyzed with the use of this method. __________ Translated from Prikladnaya Mekhanika i Tekhnicheskaya Fizika, Vol. 47, No. 3, pp. 126–133, May–June, 2006.     

On some problems of stability of systems with an infinite number of degrees of freedom

The problem of stability of equilibria of a physical pendulum with a nonstretchable thread attached to it is considered from the standpoint of the Lagrange theorem on stability and its inversion. Specific difficulties which one faces when studying an infinite dimensional mechanical system are discussed. A new approach to the study of stability with respect to two metrics is suggested. The influence of resonant phenomena on the motion of the shortened (linearized) system is considered.

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Sommario Si considera il problema di stabilità di punti di equilibrio di un pendolo fisico con un filo inestensibile appeso ad esso dal punto di vista del teorema di Lagrange sulla stabilità e sulla sua inversione. Difficoltà specifiche relative allo studio di un sistema meccanico di dimensione infinita sono discusse. Si suggerisce un nuovo metodo per lo studio della stabilità rispetto a due metriche. L'influenza di fenomeni di risonanza sul moto del sistema ridotto (linearizzato) è considerata.

     

综合管廊早龄期混凝土温度应力仿真模拟

以汉中市综合管廊为工程背景,通过有限元软件,首先模拟分析综合管廊早龄期温度场,随后将温度场结果附加到管廊结构中求解温度应力,从而分析综合管廊早龄期混凝土温度应力与浇筑长度的关系。模拟分析发现:综合管廊在混凝土浇筑早期,温度场沿长度方向变化不显著,且随着浇筑长度的增加,温度场不变;在墙体温度上升阶段,墙体内部沿长度方向的应力主要为压应力,当墙体混凝土内部温度达到最高,混凝土开始降温,结构内变形由膨胀逐渐变为收缩,内力由压应力逐渐变为拉应力,随着时间的变化,墙体内外温差趋于稳定,墙体温度应力也逐渐平稳,此时温度应力主要受外界环境变化影响;当综合管廊浇筑长度在60m范围内,浇筑长度越大,温度应力越大,但当浇筑长度超过60m,温度应力不再增加。