上肢动脉系统的三段式电网络建模与仿真

根据弹性腔模型,建立了上肢动脉系统的三段式电网络模型。该模型以肱动脉血压波形为输入,采用状态空间分析法建立了电网络模型的空间状态方程组,并利用四阶龙格库塔方法对其进行数值求解,得到桡动脉的血压和血流波形。利用该电网络模型分析了正常和病理（动脉硬化和高血压）情况下对桡动脉脉搏波的影响。实验结果表明：该电网络模型的参数具有较好的生理意义;模型的求解计算精度较高,收敛快;能有效地对正常和病理情况下上肢动脉的血液动力学特征进行仿真。     

基于中医脉象的桡动脉血管模型的建立

为了明确各部脉象之间的异同,利用工程学思想分析中医脉象的方法,根据双弹性腔模型和弹性管模型建立了桡动脉血管的电路模型．利用此模型模拟仿真了在尺部电阻、电感参数不同的情况下,尺部输入相同脉象波形时的关脉和寸脉输出脉象波形．其结果显示参数的改变对关脉影响较小,对寸部脉象影响较大,说明了中医取脉时,改变布指方式和取脉压力会对脉象波形有较大影响,医生通过指端的调节可获取更多的脉象信息．通过改变关部取脉压力前后寸部的脉象图对比,分析了寸、关、尺三部脉象之间的关系,解释了中医脉诊手法的合理性．     

人体上肢血管系统建模及仿真

为了探讨人体动脉脉搏波中所蕴涵的血流动力学信息,从而预测人体生理病理状态。根据Windkessel模型理论,将血管等效为许多小的串联的弹性管道的模型,建立了一个上肢血管系统的电网络模型。采用Matlab中的Simulink/Simpowersystem模块构建该上肢电网络模型进行仿真试验,对动脉脉搏波进行动态模拟。鉴于高血压和动脉硬化等疾病主要体现在心血管动力学参数的变化上,分析研究了血流动力学参数中外周阻力和血管顺应性对脉搏波的影响。仿真结果与生理实际系统相符,表明该模型具有一定的实用性和有效性。     

超弹性形状记忆合金简化多维本构模型

建立简单有效的多维本构模型是形状记忆合金(SMA)工程应用的关键问题之一.在NiTi形状记忆合金丝拉伸实验的基础上,根据Brison模型的相变动力学方程,得出了相变应力与加载条件的关系. 借助线性化方法,建立了SMA超弹性简化一维本构模型;基于塑性理论,将马氏体体积分数作为状态变量之一,推导了SMA超弹性简化多维本构模型,应用该模型对超弹性SMA进行了数值模拟,并与实验结果进行了比较.分析结果表明:理论模型曲线与实验曲线接近,理论模型能够较为准确地模拟形状记忆合金的屈服机制和耗能能力.该本构模型可以用于模拟复杂荷载条件下的SMA超弹性特性.     

虚拟手术中的弹性模型研究

在虚拟手术的模拟中，为带有复杂的生理结构和管道系统的脏器建立弹性模型是一个难点和关键。本文对建立弹性模型的几种可行方法进行了介绍与讨论。     

弹性半空间球形药包爆破引起的地表振动波形预测

对球形爆源在弹性半空间内爆破引起地表质点的振动波形预测进行研究.利用等效孔穴理论,将球形药包的爆破简化为球腔压力源的作用,推导出球腔压力源p(t)作用下的等效震源强度函数;然后对Hoop点源理论的位移解进行修改,得到在球腔压力源p(t)的作用下地表质点的振动位移和速度函数;最后画出地表质点振动速度函数波形,并对波形进行拟合.根据萨道夫斯基公式和等效爆源强度函数,构造一个与装药量直接相关且更为简洁的质点振动速度函数.结果表明:构造函数与理论解得到的波形非常吻合,且验证了构造函数的适用性,实现爆破振动波形预测.     

ABAQUS软件在弹性滑移支座非线性有限元分析中的应用

运用有限元软件(ABAQUS)对弹性滑移支座进行非线性有限元分析,并与试验结果进行比较.同时,对弹性滑移支座有限元分析中单元类型的选取、网格尺寸的确定、接触关系的定义、整体有限元模型的建立等数值模拟技术进行深入的研究.研究表明,利用ABAQUS有限元软件建立的模型能够比较精确地模拟弹性滑移支座在动力荷载作用下的性能,并可用于此类支座的分析研究.     

一种新的超弹性形状记忆合金本构模型

Graesser模型以应力-应变增率形式表述了形状记忆合金(SMA)本构关系,具有形式简单、能反映SMA动态力学特性的优点;但忽略了加载路径对模型参数的影响,造成预测误差.依据超弹性SMA的拉伸试验结果,在Graesser模型基础上提出了改进模型:将滞回曲线分为加荷阶段、卸荷至马氏体逆相变完成阶段、母相弹性卸荷阶段三部分,每部分采用各自的参数.数值模拟比较表明:改进模型能很好地捕捉超弹性SMA在静荷下的应力-应变特征,在一定程度上反映加荷速率对其滞回性的影响,且较Graesser模型具有更高的预测精度.     

基于黏弹性模型的牙周膜生物力学研究

同时使用人体牙周膜的1组单轴拉伸和1组简单剪切的试验数据,对现有的几种超弹性应变能函数进行了参数拟合,结果表明Ogden模型比其他模型能更好地拟合实验数据.基于生物力学的原理,对实验获得的归一化应力松弛函数进行了分析推导,并转化为基于Ogden应变能函数的黏弹性模型;利用获得的牙周膜本构模型,对上颌的第一前磨牙的牙周膜使用线性黏弹性模型,对正畸初始阶段的受力情况进行了仿真模拟,研究分析了黏弹性对正畸过程中牙周膜力学响应仿真结果的影响.研究结果表明:Ogden模型可以较好地拟合人体牙周膜试验的2组数据;使用不可压缩的Ogden模型与使用线弹性模型获得的牙周膜力学响应有较大差别,牙周膜组织上各处的黏性响应与其位置有关.     

超细长弹性杆的动力学模型及动力学方程解的存在性

在kirchhoff弹性杆理论框架下,考虑可以扭转、弯曲、剪切、拉伸并受到内力作用的弹性杆模型.在截面主轴坐标系下,建立了利用剪切拉伸向量描述的运动弹性杆的动力学模型;根据Doliwa和Santin提出的曲线运动方程的可解性理论,利用Lax方程可解性,分析了该动力学模型解的存在性,为对这一类动力学方程进行数值求解和数值模拟提供了理论依据.     

高层建筑标准模型绕流数值模拟

本文选用Standard ke 、RNG ke和Realizable ke 3种高雷诺数湍流模型,对CAARC标准高层建筑模型在不同网格划分方案、不同风场环境及不同风向条件下的流场特征进行了模拟,并用风洞试验数据验证模拟效果,得到以下结论:(1)建筑物边界层网格模型的细密程度会对模拟结果产生明显影响,当选用最细密的网格模型进行模拟时,RNG ke模型与风洞试验数据的均方根误差要比选用最稀疏的网格模型时小50%~70%,其余两种模型则大约相差40%~50%。(2)在B类、D类两类风场环境下,RNG ke 模型所得平均风压系数的变化区域及变化趋势基本一致,无明显差别,而其余两种模型在不同风场环境下的变化趋势及变化范围均有较大不同,差别主要表现在建筑物的侧风面和背风面上。(3)0°风向下,RNG ke模型在建筑物侧风面和背风面处的平均误差要比其余两种模型小10%左右;90°风向下,RNG ke模型在侧风面处的平均误差比其余两种模型小大约5%。总体来说,在多种模拟条件下,RNG ke模型所得结果的准确性、稳定性及规律性均要高于其余两种模型。     

辐射特性模型对机舱火灾模拟的影响

分别用灰体和窄带两种不同的介质辐射特性模型,模拟了封闭机舱内火灾的发生过程,并对其中的温度、气体浓度、辐射热流等的分布进行了比较和分析。结果表明在火灾发生的前50 s之内,两种模型差别不大。在50 s之后,由于机舱内的烟气产量和CO2,H2O等多原子气体的迅速增加,两种模型的模拟结果差别增大。灰体模型对辐射换热量的预测大于窄带模型。由于辐射参与介质本身是非灰的,所以窄带模型对辐射的预测更准确。这一结论也通过气体成份分布和烟气浓度分布的结果得到了证实。研究可为机舱火灾的准确模拟研究提供参考。     

DRAINMOD和HYDRUS-1D模型对水稻控制灌排条件下农田水位的模拟

为研究水稻控制灌排条件下农田水位的变化,根据2017年的水稻测坑种植试验资料,率定DRAINMOD模型和HYDRUS-1D模型参数,以相关系数、平均偏差及纳什效率系数为评价标准,通过比较2018年农田水位模拟值与实测值的吻合程度,分析2种模型模拟稻田干湿交替条件下农田水位的可靠性。结果表明:DRAINMOD模型和HYDRUS-1D模型的模拟结果均能较好地反映农田水位的实际变化情况,模拟值与实测值的相关系数分别为0.778和0.849,平均偏差分别为2.051 cm和1.809 cm,纳什效率系数分别为0.509和0.360,且2个模型模拟结果没有显著差别;DRAINMOD模型和HYDRUS-1D模型均可用于模拟水稻控制灌排条件下农田水位变化,为稻田水分运移研究提供方便可行的方法。     

心脏-冠状动脉-心肌桥模拟装置中的心泵系统

介绍了心脏—冠状动脉-心肌桥模拟装置，并对该装置中的关键部件--心泵系统的设计原理和结构功能作了较详细的讨论．该心泵系统较成功地实现了心脏压力波形的模拟、流量的调节以及频率的调节，为进一步研究其他心血管循环系统问题提供了一种可供选择的实验手段．     

空间线性组合模拟模型及其实证

空间分布的模拟精度与采用的模型密切相关.针对具有空间自相关时空数据的空间分布模拟问题,将时空数据看成为时间序列数据与横截面数据的组合,分别建立横截面数据一阶空间自回归[SAR(1)]模拟模型和克立格(Kriging)方法模拟模型,时间序列数据的遗传神经网络(GABP)模拟模型,在这些模型研究的基础上建立空间线性组合模拟(SLCS)模型.应用这些模型对2002年福建部分县市人均GDP水平空间变异进行实证模拟研究,结果表明空间线性组合模型模拟效果较好.     

一期前后路联合手术治疗脊柱胸腰椎结核

目的评价一期前后路联合手术治疗脊柱胸腰椎结核的疗效。方法我院2002年6月。2008年12月收治35例脊柱胸腰椎结核患者,病变均累计2个或2个以上椎体,合并椎旁脓肿32例。患者术前脊髓神经功能损伤20例,Frankel分级：B级4例,C级10例,D级6例,血沉尽可能控制40mm／h以下后手术,手术方式均采用I期后路钉棒系统固定联合前路病灶清除,自体髂骨或肋骨植骨或钛网植骨融合术,随诊观察患者术后神经功能恢复情况及骨愈合情况。结果平均手术时间（4．5±0．6）h,平均出血量（600±120）ml。术中4例发生胸膜撕裂,行术中缝合,放置引流,术后无并发症发生;2例手术侧大腿前内侧放射痛麻木,经治疗后逐渐消失,1例术后1月余出现复发,伤口不愈合,经再手术后治愈,无大血管、神经损伤,无死亡病例。术后随访3月-5年（平均17．6月）,骨融合时间平均6．5月,术后神经功能均恢复至E级,1—2月后血沉均恢复至正常,末次随访无1例出现明显矫正度丢失。结论脊柱胸、腰椎结核采用一期前后路联合手术,能同时解决病灶清除、减压、稳定、融合等问题,疗效确切,操作易掌握,对前方结构干扰小,是治疗脊柱胸、腰椎结核一种安全有效的方法。     

珠江三角洲地区土地利用变化对夏季6月气候的影响

 采用高分辨率的美国中尺度气象非静力模式MM5来模拟珠江三角洲土地利用变化对夏季月气候要素的影响,最高分辨率为3 km。模拟时间段为2005年6月。结果分析表明：模拟的月平均温度和月降水量与实际观测资料符合较好。城市扩展导致珠江三角洲地区尤其是在城市区域月平均地面温度增加,热岛效应增强。在城市扩张和郊区土地利用改变以后,广州、佛山、江门等城市区域降水增加,而东莞、珠海和深圳部分城市区域降水减少。     

GIS变电站中电弧重燃对VFTO的影响研究

针对目前普遍使用的电弧模型无法完整地模拟电弧单次放电的全程,进而影响到特快速的暂态过电压(Very Fast Transient Overvoltage,VFTO)的计算与仿真的情况,提出了一种单次电弧击穿模型;同时联合重燃理论设计了一种电弧重燃模型;电弧单次放电全过程分为即将击穿、稳定燃烧与熄弧3个过程,该单次电弧击穿模型综合考虑了这3个过程,在每一过程分别构建相应模型模拟相对应的电弧状态,各个状态的过渡通过追踪电弧电流来完成;同时电弧重燃模型可以准确地模拟电弧的实际状态;通过仿真,验证了该模型的实用性,且可以发现在重燃模型下的VFTO的波形显著差异于单次电弧击穿模型下的情况。     

珠江三角洲秋季典型气象条件对O3和PM10污染的影响

利用化学传输模式(CMAQ)系统对珠江三角洲(珠三角)地区2008年秋季的气象场、O₃和PM10的污染状况进行模拟, 研究典型气象条件对O₃和PM10污染的影响。结果表明2008年秋季珠三角受冷空气过程影响, 污染特征具有周期性, 冷空气过境期间空气质量良好, 冷空气过境前期和回暖期污染严重。1) 过境前期如处于冷锋前部型天气控制下, 珠三角近地面形成逆温层, 混合层高度较低, 早晨累积前日夜间生成的PM10, 造成珠三角北部和中部污染; O₃日间和PM10夜间污染区域分布在偏北风的下风向, 造成珠三角南部污染。2) 过境前期如处于高压底部型天气控制下, 将形成逆温层, 垂直输送较差, O₃和PM10沿着东北风向水平传输, 造成珠三角西南部污染。3) 回暖期通常处于变性高压脊型天气控制下, 珠三角近地面形成逆温层, 受静小风影响, 水平输送较差, 导致O₃和PM10的污染分布在珠三角西部、西北部和中部源排放区, 造成持续性局地污染。