摘要：以颅骨标本作为建模素材,通过螺旋CT扫描技术及三维影像技术完成初步重建,建立上颌骨及牙列的三维有限元模型(FEM),在此基础上运用快速原型技术得到修复体并进行颌面修复。运用此方法可以获得形态细致逼真的上颌骨及牙列三维重建生物力学模型和修复体,修复后形态与功能得以很好重建。可以为不同患者设计不同的方案,生成个性化的缺损模型和修复体模型。外形美观,成本费用低,术后并发症少,为临床探索上颌骨及牙列的修复设计了一套完整思路。

摘要：采用ABAQUS有限元软件建立覆冰导线有限元模型,利用用户材料子程序VUMAT定义覆冰本构模型和删除破坏单元,实现冲击载荷作用下导线除冰过程的模拟。覆冰采用多孔弹性模型,并考虑温度和孔隙率对其力学性能的影响;引入拉伸破坏准则判断覆冰的破坏。对不同档数、档距、覆冰孔隙率、覆冰厚度、除冰时的温度、冲击载荷大小等情况下除冰过程的模拟分析表明,较小范围温度的变化对除冰率的影响很小,而其它因素对除冰效果的影响明显,在设计机械式冲击除冰装置时应予以考虑。

摘要：在外加磁场作用下,磁流变液从牛顿流体变成了Bingham体,超过屈服应力开始流动,其的流变性(弹性、塑性、粘性)、磁化性、导电性、传热性以及其它的机械性质和物理学性质皆发生显著的改变。研究磁流变液在外加磁场作用下,流场分布规律随磁场强度变化的动态特性,建立磁流变液的流体动力学理论,对开发和设计磁流变器械至关重要。本文运用物理学和流体力学的基本理论,结合本构方程,考虑磁场对磁流变液的流动的影响,建立了磁流变液力磁耦合的流体动力学模型,给出了描述磁流变液流动的基本方程组。

摘要：对丽文哈贝壳的微结构进行了扫描电镜(SEM)观察,观察显示它是由无机霰石层和有机胶原蛋白组成的一种生物陶瓷复合材料,其中无机霰石层平行于贝壳表面整齐排列。观察也显示这些霰石层是由长而薄的霰石片所组成,不同霰石层中的霰石片具有不同的方向,构成螺旋等铺层形式。更仔细的观察显示每一霰石片又是由长而细的霰石纤维所组成,最细的霰石纤维具有纳米的尺度。根据在贝壳中观察到的螺旋结构,进行了螺旋结构和平行结构最大拔出力的比较实验研究,结果显示螺旋结构的最大拔出力大于平行结构的最大拔出力,它使贝壳具有高的强韧性。研究结果对高性能仿生陶瓷复合材料设计提供了有益指导。

摘要：运用扫描电镜实验观察了金龟子外甲壳内部的微结构,发现其类似于人造纤维增强复合材料,具有几丁质纤维增强角质化蛋白质基体的结构特征。对其仔细观察发现其中存在非均匀的纤维铺层以及奇特的异型刺状和球形纤维。针对发现的异型刺状纤维结构,建立纤维端头模型,用有限元分析方法对其进行了应力和变形分析,结果表明刺状和球形端头纤维能显著地降低其端头界面剪应力集中现象,提高纤维增强复合材料抵抗变形破坏的能力,增加纤维增强复合材料的强度。分析结果对仿生复合材料的设计具有指导意义。

摘要：利用ABAQUS软件建立500kV典型输电线路段塔线耦合体系的精细有限元模型,数值模拟覆冰塔线耦合体系断线后的动态响应和杆塔破坏过程。对杆塔引入等效塑性应变破坏准则,当单元的最大等效塑性应变达到许用值时,删除单元以模拟杆塔的破坏。数值模拟结果与按我国电力设计规程以及IEC设计规程的计算结果比较表明:地线断线时用塔线模型和规程计算得到的杆塔应力的差别较导线断线时大,地线和导线断线时杆塔的最大应力均大于两种规程的计算值;杆塔上与地线连接的角担是断线时的薄弱区域。现行电力设计规程中采用静力分析方法对断线产生的冲击动力作用的估计不足。

摘要：在基于混合物理论的多孔介质模型的基础上,将固体相视为弹粘塑性体,建立了饱和多孔介质的弹粘塑性模型。模型的基本思想是在无粘弹塑性本构关系中引入一时间参数,使固体骨架具备了粘性效应。利用Galerkin加权残值法推导得到了罚有限元格式,并采用Newmark预估校正法求解率相关饱和多孔介质的非线性有限元动力方程,此算法可以很好的求解非线性的饱和多孔介质弹粘塑性模型的动力响应。数值算例验证了模型的率相关性和时效特性,并分析了动力载荷作用下的固体骨架的位移场、应力场、塑性区分布以及孔隙液体的速度场和孔压的变化。

摘要：采用单松弛不可压缩D3Q19格子Boltzmann模型,自主开发了基于性能优化和MPI并行的程序包。程序通过合并碰撞迁移过程和引入临时数组以连续读入分布函数的优化处理,使程序计算性能得以大幅提高。并行程序在遵循负载均衡原则下采用单向区域分解,使用非阻塞通信模式进行数据交换,同时采用并行I/O以便各个进程同步进行I/O操作。通过对三维顶盖驱动流的数值模拟,验证了该程序的正确性及其并行效率。

摘要：目的研究胫骨生物复合材料多级优良微纳米结构的韧性机理。方法利用扫描电镜观察胫骨成骨的多级微纳米结构。通过多级微纳米结构模型分析揭示胫骨的韧性机理。结果胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的、具有多级微纳米结构的生物复合材料。在不同尺度下的微纳米结构模型分析表明胫骨多层微纳米结构增加了胫骨的断裂能,而羟基磷灰石纤维片的交叉微结构以及羟基磷灰石纳米纤维片的长细形状尺寸增加了纤维片的拔出能。结论胫骨多级优良微纳米结构赋予胫骨高的断裂韧性,可用于仿生复合材料设计。

摘要：利用力学特征量来进行人身份的识别是一种极有应用前景的新型认证技术,它是一种全新的利用人的行为所产生的动态力学特征量的多模识别方案,本文主要研究了合理的力学特征量的传感、采集方法,探索了传感器及特征采集系统设计和实施,为进一步力学特征信号的时变特征,特征描述方案的研究打好了硬件平台基础。