摘要：目的设计改良椎板钩系统,并与传统椎板钩系统固定腰椎峡部裂的生物力学特性进行比较。方法收集2021年1月至2022年8月中国人民解放军联勤保障部队第九四〇医院门诊体检的20名男性健康青年军人腰骶椎薄层CT数据。受试者年龄20~30岁[(25.0±3.0)岁]。通过三维建模软件,建立L_(5)椎体三维模型,测量L_(5)双侧椎板中间区域厚度、纵向最长径、下缘弧度半径、上下面尾端之间的夹角、下缘厚度及下缘最长径,进而设计新型改良椎板钩。再选择1名上述受试者,利用三维虚拟软件建立L_(4)~S节段线性有限元模型(正常模型,A模型),并在此基础上构建L_(5)双侧峡部裂模型(B模型)、改良与传统椎板钩固定模型(C、D模型)。通过约束骶骨两边,于L_(4)椎体上施加400 N纵向载荷模拟身体上1/3重力及沿X、Y、Z 3个方向上10 N·m的弯矩模拟前屈、后伸、侧弯及旋转等状态,评估A模型L_(4/5)节段和L_(5)/S_(1)节段活动度,并与既往研究进行对比,验证A模型的有效性;比较A、B、C、D模型的整体活动度、L_(4/5)和L_(5)/S_(1)节段活动度、整体最大位移、峡部的最大位移与最大应力,C、D模型中内固定的应力分布和最大应力,以及C、D模型中椎体的应力分布和最大应力。结果(1)A模型L_(4/5)节段在前屈、后伸、侧弯、旋转时的活动度分别为5.01°、4.03°、3.91°、1.42°,L_(5)/S_(1)节段活动度分别为4.62°、2.51°、2.40°、1.23°。(2)A、C、D模型的整体活动度、L_(4/5)和L_(5)/S_(1)节段活动度、整体最大位移在轴向压缩、前屈、后伸、左侧弯及左旋转时结果相似,而B模型则明显增大。(3)A、C、D模型在不同运动状态下峡部的最大位移差异不明显,而B模型峡部的最大位移均明显高于A、C、D模型,尤其在旋转时更明显,较A、C、D模型分别增大295%、277%、276%。C模型峡部的最大应力分别为0.938 MPa、1.698 MPa、0.410 MPa、2.775 MPa、1.554 MPa,D模型峡部最大应力分别为0.590 MPa、1.297 MPa、0.520 MPa、3.088 MPa、2.072 MPa,C、D模型在轴向压缩、前屈时峡部最大应力相似,但C模型在后伸、侧弯、旋转时峡部应力均小于D模型,C模型较D模型分别减小21.1%、10.2%、25.0%。(4)C模型在前屈、后伸、左侧弯、左旋转时内固定最大应力分别为135.220 MPa、130.180 MPa、200.940 MPa、306.340 MPa,D模型分别为131.840 MPa、112.280 MPa、349.980 MPa、370.140 MPa,2种模型在前屈、后伸时内固定的最大应力变化相当,但在左侧弯及左侧旋转时C模型较D模型减小42.6%、17.2%。(5)C模型在前屈、后伸、左侧弯、左旋转时椎体的最大应力分别为79.787 MPa、36.857 MPa、37.943 MPa、96.965 MPa,D模型椎体的最大应力分别为80.104 MPa、64.236 MPa、196.010 MPa、193.020 MPa,且2种模型最大应力均分布在与内固定接触区域,尤其在后伸、左侧弯、左旋转时C模型较D模型分别减少42.6%、80.6%、49.8%。结论改良椎板钩更符合国人椎板解剖结构。与传统椎板钩系统相比,改良椎板钩系统能有效降低腰椎峡部裂在各方向的位移及活动度,使内固定及椎体的应力明显减小,具有更好的生物力学性能。

摘要：星载二维转台是空间相机等光电设备的主要承载机构,U型架是转台的关键支撑部件。为了对星载二维转台U型架进行结构优化与轻量化设计,研制高承载比和轻量化的星载二维转台,本文设计了一种用于星载二维转台的碳纤维复合材料U型架。首先,利用碳纤维复合材料代替钛合金材料,结合考虑工艺性,设计了一种变截面管状结构U型架。接着,按照基于铺层工艺的有限元建模方法对碳纤维U型架进行有限元建模与仿真分析。然后,试制U型架样机并通过模态试验验证有限元模型的准确性。最后,提出一种理论分析法、遗传算法、有限元法相结合的三级优化方法对碳纤维U型架铺层角度、铺层厚度与铺层顺序进行优化设计。结果表明:模态试验与仿真得到的U型架振型完全一致,频率相差在5%以内。初始设计的碳纤维U型架比钛合金U型架质量减少了45.7%,通过对复合材料铺层的优化设计,使U型架质量进一步减少了13.8%,固有频率提升了10.14%。本文所采用的复合材料建模与优化方法正确,设计的碳纤维U型架满足星载二维转台轻量化设计需求。

摘要：在冷喷涂(CS)的沉积过程中,颗粒间结合强度较弱,涂层内普遍存在孔隙和颗粒间边界等缺陷。为研究这些缺陷的形成机制,在不同载流温度下,制备了3种不同粒度分布的Ti金属涂层;根据试验参数,建立随机多颗粒沉积的Coupled Euler-Lagrange(CEL)模型,计算获得了颗粒沉积后的变形情况及涂层内部的孔隙分布规律。结果表明,数值模拟和试验结果吻合良好。碰撞作用导致颗粒的累积呈现方向性,随着速度提高,颗粒的变形增大且内层颗粒受速度影响比外层颗粒更大。在相同参数下,大粒径颗粒沉积获得孔隙尺寸更大,孔隙率更高。在低速情况下,涂层内部的孔隙会相互连通形成孔簇,而随着临界速度比增大,孔隙率降低。

摘要：基于全相位滤波理论,设计了一种新的FIR窄通带滤波器———APNPBF.它能精确控制通带增益,且不需反复进行参数调试.使用频率采样、Chebyshev窗和全相位窄通带滤波器分别作为蛋白质编码区预测算法的核心,在ALLSEQ和HMR195 2个DNA序列集上获得的碱基层预测准确率AC表明,APNPBF效果优于现有方法.

摘要：第三方评估作为地方治理创新的助力器,已成为政府绩效评估的主要方式,它能够有力地消除传统的政府内部评估的弊端,提升评估的客观性与公正性。山东省在创新地方治理的多领域引入第三方评估,取得一定成绩,但仍存在很多的现实困境,如思想不够解放、信息获取不全面、合作协调机制不健全、评估方式有待提升等。应从制度设计、机制保障、方式创新等多角度对第三方评估予以完善,使其成为法治政府建设的重要抓手,促进地方治理的长效发展。