摘要：患者的骨几何模型是个体化生物力学建模与分析、手术规划方案制定、手术导板设计、人工关节定制的重要基础。本研究针对股骨提出一种基于统计形状模型的三维快速重建方法,结合患者X线平片数据,实现了个体化患者股骨几何的快速三维建模。模型三维重建的平均误差在1.597~1.842 mm之间,均方根误差在1.453~2.341 mm之间。重建模型的股骨头直径、颈干角、偏置距离和前倾角的平均误差分别为0.597 mm、1.163°、1.389 mm和1.354°。相比传统建模方法,新方法能够在更短时间内较为准确地实现股骨三维快速重建。本文为骨几何三维快速建模提供了新技术,有助于推动针对患者的快速生物力学分析,为骨科植入物的选择与定制植入物假体的快速研发提供新的思路。

摘要：通过四个行星排基本构件的不同方式的相互结合 ,可以得到不同的传动方案 ,根据给定的变速箱外传动比 ,用计算机辅助确定每个行星排的内传动比 ,给定不同的输入输出和依次固定的构件 ,可得出所有可能的传动方案。

摘要：目的 探讨全髋关节置换(total hip arthroplasty,THA)假体股骨柄颈干角、偏心距和前倾角等设计参数对髋关节接触力的影响。方法 基于AnyBody软件建立THA骨肌多体动力学模型,参数研究股骨柄颈干角在±10°、偏心距在±20 mm和前倾角在±10°内变化时单因素或多因素对髋关节接触力的影响规律。结果 偏心距减小20 mm,最大髋关节接触力增加26.08%。颈干角增加10°,最大髋关节接触力增加5.99%。前倾角增加10°,会减小步态周期0%~24%时髋关节接触力,峰值减小19.16%;但会显著增加步态周期38%~70%时髋关节接触力,峰值增加67.78%。结论 在进行股骨柄髓外个性化设计时,在重建患者解剖参数的基础上,可以适当增加股骨柄的偏置距离,减小颈干角和前倾角,以避免增加髋关节受力。

摘要：为了获得期望特性的特征小波,采用提升模式构造了一种新小波。在提升模式的框架下,以3次B样条小波变换的低通滤波器作为初始滤波器,采用插值细分原理设计提升算子,一次提升之后获得了新的小波。这种小波继承了初始滤波器的低通滤波的特性,又具有提取瞬态冲击特征的能力。对提升模式框架进行等效易位变换,再去除抽样算子,提出了一种基于提升模式的非抽样小波变换算法。采用新小波的非抽样小波变换较好地提取了压缩机齿轮箱摩擦和高压缸碰摩的故障特征。工程实践证明,与传统离散小波变换相比,非抽样小波变换分解结果能够提供更加丰富的诊断信息。

摘要：设计并制作了3根普通钢管混凝土墩柱和1根复式中空钢管混凝土墩柱,进行了TNT药量分别为3 kg和50 kg的3发4工况静爆试验,获得构件的迎爆面及背爆面的柱面超压分布、残余变形以及最终破坏形态,结合有限元分析,研究了爆炸荷载下钢管混凝土墩柱的动态响应、破坏模态及参数影响。研究表明:50 kg TNT作用下、比例距离为0.14 m/kg1/3时,外径同为273 mm、壁厚为7 mm的普通钢管混凝土墩柱抵抗爆炸荷载的变形能力优于中空钢管内径为50 mm、壁厚为4 mm的复式钢管混凝土墩柱;基于试验结果建立了多物质流固耦合的数值模拟方法,可有效模拟钢管混凝土墩柱在爆炸荷载下的动态响应;钢管混凝土墩柱三种典型破坏形态分别是:低超压峰值-高持时发生弯曲破坏、高超压峰值-低持时发生剪切破坏及介于两种情况之间的弯剪破坏;炸药当量为50 kg,比例距离z>0.3 m/kg1/3时,爆炸荷载下试件柱的残余变形可忽略不计;核心混凝土强度等级的增强以及含钢率的提高,可有效降低柱中点水平残余变形;提高钢管屈服强度,可降低柱中残余变形,当钢材强度等级≥345 MPa时,继续增大屈服强度对提高钢管混凝土墩柱的抗爆性能意义不大。

摘要：以低冷负荷住宅建筑为研究对象,采用计算流体动力学(CFD)方法,研究送风末端与冷吊顶结合时,最小新风量的有效利用,通过数值模拟得出了上送风、置换通风、下送风三种气流组织形式与冷吊顶相结合时室内各位置的风速、温度、相对湿度、污染物浓度等参数,对三种气流组织下的室内空气质量水平和热舒适水平进行了综合评价.研究结果表明,与冷吊顶结合时,采用置换通风和下送风形式,室内可获得更佳的室内空气品质,最小新风量可获得更有效的利用.

摘要：为了降低涡扇发动机控制逻辑中最小-最大选择结构的保守性,更高效地利用现有的安全裕度,提出一种基于条件判断准则的涡扇发动机限制保护控制器优化设计方法。通过对发动机关键输出变量进行条件主动判断,来决定限制保护控制器是否处于激活状态。其中,条件判断模块中的边界阈值采用智能优化算法-粒子群算法使其在给定的边界内搜索出合理可靠的最优值。基于某型涡扇发动机控制系统仿真平台进行计算机数值仿真,仿真结果表明:该优化方法有效地降低了最小-最大选择结构的保守性,在保持所有必要的安全极限情况下,推力响应速度得到了有效提高。其中,传统线性控制器的响应时间为4.7 s,而基于条件判断准则的限制保护控制器的响应时间则为3.8 s,缩短了近20%,控制系统的保守性得到了有效降低。

摘要：提出了以监测数据为基础构造特征小波提取数据趋势的新方法,研究了第二代小波变换的预测器、更新器与等效滤波器之间的关系,以及根据等效滤波器设计预测器和更新器系数的原理。为了构造基于监测数据的特征小波,在设计预测器和更新器时,综合监测数据样本的信息,以预测器消失矩作为约束条件,以预测误差作为目标函数,使所构造的小波能够反映监测数据的局部特征。采用设计预测器和更新器对监测数据分解、阈值处理和重构,得到监测数据的趋势。该方法在某炼油厂机组的峰峰值趋势分析中准确地描述了峰峰值变化趋势。

摘要：由于存在测量误差,直接测量的时域转速波动并不是其真实的波动。为了获得非平稳转速工况下的瞬时转速波动,提出了在阶次谱中提取瞬时转速波动幅值的方法。将时域中测得的瞬时转速信号从时域转换到角度域,再进行短时傅立叶变换得到阶次频谱图,通过提取一阶次的转速波动信号从而得到转速波动幅值特征。实验研究表明,此方法能较好地提取转速斜坡、正弦、阶跃工况下的波动,为非平稳工况下的瞬时转速波动幅值特征提取提供了参考和借鉴。

摘要：为了定性地研究恒速、变载工况下瞬时转速波动与液压系统效率之间的变化关系,采用了实验验证的方法。在变转速液压实验台中通过在LabVIEW软件中改变磁粉制动器加载电压、设定电机恒定转速模拟工况,采集、分析了恒定电机转速条件下负载斜坡、正弦、阶跃变化时液压马达转速波动、液压系统效率及压力的变化曲线。实验结果表明:液压马达瞬时转速波动与液压系统效率具有关联性。液压马达转速越高,液压马达转速波动越小,液压系统效率越高;反之,变化情况相反。负载的变化会引起系统压力的变化,变化趋势与转速、系统效率相反,与转速波动相同。研究结果为液压系统在恒定的电机转速工况条件下选择合适的负载范围、减小转速波动、提高液压系统效率提供了参考和借鉴。