颅底良性肿瘤压迫周围血管的有限元力学模型

在肿瘤切除手术或肿瘤放射治疗之前对肿瘤引起的周围血管和神经的位移和形变的评估和预测极重要.为模拟良性肿瘤生长对周围血管的影响,用细胞自动机方法模拟肿瘤生长,根据四面体各顶点是否属于肿瘤体的各种情况对肿瘤几何模型进行网格化、并建立有限元力学模型.对颅底局部连续切片图像重建三维几何模型,提取血管模型并按曲率的相对值自适应细化血管网格,建立薄壳力学模型.通过碰撞检测得到血管和肿瘤的接触点集并施加大小相等方向相反的外力,以模拟生长过程中肿瘤与血管相互力的作用.模拟实验表明,在肿瘤生长过程中血管和肿瘤各自发生弯曲和形变与实际情况基本一致,实验模型可以在一定程度上预测肿瘤生长情况及其对周围组织的影响.     

相控阵聚焦超声消融肿瘤的建模与仿真

相控阵聚焦超声可以同时产生多焦点的声场分布,形成较大的治疗热场,能够很好地解决传统球面换能器焦斑体积小,治疗时间长的问题。提出一种基于Rayleigh-Sommerfeld积分和Pennes生物传热方程的三维声热模型,采用有限元分析方法,在ANSYS仿真环境中研究了相控阵聚焦超声治疗时血流灌注对温度场和焦斑的影响。仿真中所有声场和温度场计算均为三维。焦斑体积根据Sapareto-Dewey方程确定。仿真结果表明采用该模型可以较为准确地预测焦斑的生成情况,反映血流灌注对焦斑的影响,血流灌注对焦斑生成的影响将随着照射时间的变化而发生变化。     

铜基复合型四极轨道电磁特性仿真分析

四轨电磁发射器在工作过程中, 电流集中引起的热效应会影响发射精度和轨道寿命。为缓解大电流带来的轨道热损伤及机械磨损问题, 提出铜基复合型四轨电磁发射器模型并对其电磁特性进行了研究。采用有限元方法, 对复合型和普通型四轨电磁发射器的电流密度和磁场分布进行了仿真对比; 分析了复合层参数对电流密度、磁场强度和电枢受力三方面的影响。仿真结果表明，复合型四轨电磁发射器能够降低电枢和轨道接触面的电流密度, 改善接触面的电流分布状况; 复合型四轨电磁发射器在特定位置处具有更大的磁场屏蔽范围, 能为智能弹药提供良好的磁场环境; 电流密度、磁场强度和电枢推力均随着铜-钢厚度比的增加而增大。     

玻璃钢定向器热弹性能数值仿真与分析

玻璃钢定向器在火箭弹和高温燃气流作用下,呈现出热弹耦合的复杂力学特性。采用有限元法对某型号玻璃钢定向器进行燃气流场和热弹耦合数值仿真与分析,掌握了燃气流场的分布及对定向器的影响情况,得到了玻璃钢定向器热-结构耦合的各数值结果和热弹特性,了解了物理特性参数变化对定向器热弹性能参数的影响规律。结果表明燃气流对定向器热作用非常强,定向器经热传导从内到外温度呈梯度分布,经5分钟后,管体温度逐渐和周围空气介质温度趋于一致,物理特性参数变化对定向器热弹性能参数值产生一定的影响。本仿真研究为玻璃钢定向器的热性能设计和结构设计提供了理论依据和重要参考。     

人体肺动脉狭窄血流动力学数值分析

采用计算流体动力学方法,探讨针对同一模型不同主肺动脉狭窄率(0,25%和50%)的血流动力学变化情况.通过对患者CT数据处理,完成了三组肺动脉狭窄几何的全三维数字化重构,结合主肺动脉血流量等临床数据,模拟了伴有不同狭窄程度的肺动脉模型内血流细节.仿真结果得到了连接段内血液流动速度场、压力、壁面剪切应力等分布特性,这对于评判不同肺动脉狭窄程度的影响和相关手术治疗方案的选择有着参考作用.     

舰船辐射噪声源定位及亮点信号提取方法研究

为了降低舰船的辐射噪声,需要了解舰船辐射噪声源的分布情况以及各部位辐射噪声的特性.为此介绍了一种聚焦波束形成声图被动定位法,可以给出噪声源位置分布图;并基于此提出了亮点信号提取法,用于分离提取各部位辐射噪声信号;针对强声源信号会对弱声源信号的定位及提取产生影响的问题采用自适应干状抵消法,抵消强声源信号来改善对弱源的声图定位效果及亮点信号提取效果.仿真研究表明,亮点提取法可有效的分离提取各亮点信号,得到的各个信号与其对应的辐射声源信号具有良好的相关性;自适应干扰抵消法可以有效减小强声源对弱声源定位,提取等的影响.     

基于状态依赖排队模型的车辆疏散问题研究

利用状态依赖排队模型对车辆疏散过程进行仿真模拟.将车辆的选路行为划分成理性选路、随机选路和逆向行驶三类.研究了车辆在不同选路策略、不同的出口放行策略以及部分或全部交叉路口实施交通管制策略情况下对疏散时间及其分布产生的影响.研究结果表明:存在一个最优的出口车辆放行数量;理性选路的车辆越多,疏散时间越短;实施交通管制的交叉口数量越多,疏散时间越短.在中型路网中,若有部分车辆对路网不熟悉而发生了逆行现象,则车辆的平均疏散时间会显著提高,此时应该加强交通管制.研究结果可对紧急情况下,认识交通疏散现象和对交通管理方式提供建议.     

鼻咽癌近距离放疗仿真

近距离放疗是鼻咽癌治疗的主要手段之一.其计算机仿真可帮助医生制定详细的放疗方案,对鼻咽癌精确放疗具有显著意义.一个完整的鼻咽癌近距离放疗仿真的方案被提出.首先,对CT图像进行分割,重建三维组织模型.然后,设计了基于Ta-chih Lee细化算法的鼻咽腔放疗源虚拟输送路径.最后,对125I柱状放射源放射剂量分布进行了蒙特卡罗仿真.初步实现了鼻咽癌近距离放疗的计算机仿真.     

生物组织内置源的电磁波能量吸收模型及仿真试验

生物组织电磁能量吸收的研究多集中在外置辐射源的远场.利用比吸收率和电磁场之间的关系可以研究生物组织对内置源的电磁波能量的吸收情况.建立了内置电磁波能量吸收的数学模型,并根据模型进行了仿真试验.仿真试验的结果表明:生物组织对电磁能量的吸收随电磁波频率和组织材料电导率的增大而增大,当频率大于1GHz时,能量吸收急剧增大,而且能量吸收主要发生在辐射源的近场区域内.能量吸收也与组织厚度存在正比关系,但这种影响相比于频率的影响显得非常微弱.建模和仿真的结果可用于体内微系统的无线通信模块设计.     

面向维修决策的战役全域空间战损建模与仿真

战役全域空间内战场损伤的产生及分布是典型的非确定性难题.透过战场环境、装备配置、战术动作、受损程度等具体的确定性因素,把握其共性的特点和一般规律,利用概率统计方法进行仿真,是未来战争维修决策研究的前提和基础.提出以局部正态分布累加法拟合武器装备在战场上的空间分布,Эрлана分布拟合装备的战场损伤程度,解析战场损伤的随机过程,建立仿真模型;并以坦克师阵地防御战役中的一次战斗为例进行了计算机仿真,检验了模型的实用性.     

基于仿真优化的集装箱港口大门作业调度研究

提出基于仿真优化的集装箱港口大门通道作业的调度优化方法.首先,建立了大门作业的离散事件仿真模型和调度优化数学模型;其次,设计了启发式Tabu搜索算法和仿真模型相结合的仿真优化方法;然后,结合仿真自动化方法和在线数据库实现了仿真优化系统;最后,用实例验证并分析了本方法的有效性及效率问题.结果表明了本方法对在线、实时作业调度优化问题的适用性.     

基于HLA的协同仿真运行研究

对应基于HLA的多领域建模，提出基于HLA的协同仿真运行。对HLA的标准MOM交互类进行扩充，增加有关仿真运行暂停、继续，仿真撤销，仿真结束的交互类；定义用于仿真运行启动的CORBA接口；对仿真运行管理器增加判断参与仿真联邦执行的所有成员是否正常加入的功能，并管理三个仿真联邦同步点，以保证协同仿真运行。     

基于HLA编队协同作战仿真研究

简要介绍了基于HIA的协同仿真平台（COSIM）的两种开发机制：COSIM开发机制和非COSIM开发机制。基于该平台构建了编队协同作战仿真系统，介绍了系统的体系结构及各节点的功能，完成了各个联邦成员的对象类和交互类设计，研究了非COSIM机制下的系统开发过程．开发过程表明：该机制在较大程度上封装了HLA／RTI的开发细节，能降低系统的开发难度，使开发过程变得简单。通过仿真实验验证了所构建仿真系统的可行性和正确性。所构建的仿真系统为编队协同作战能力（CEC）系统应用到水下防御领域的概念论证提供了依据，且为相关理论的研究提供了试验平台。     

基于Simulink的XCP仿真研究

针对NS-2仿真消耗大量运算时间,占用大量存储空间的缺点,利用Simulink构建XCP 的连续模型,并在此基础上构建多个XCP连接竞争一条瓶颈链路的仿真场景.对比实验表明,该模型能够真实再现XCP的收敛特性,并且运算时间在秒级,存储空间在KB级.     

基于脆性的复杂系统研究

针对开放的复杂系统进行研究,首次提出并论证了脆性是复杂系统的一个基本特性．以子系统之间的脆性联系为出发点,建立了研究复杂系统脆性的理论基础．根据脆性的定义、特点,定义了复杂系统的脆性基元、子系统间的脆性联系函数、脆性联系熵和脆性正交的概念,同时将非合作博弈的理论和方法引入到复杂系统的脆性的研究中．并以道路交通系统为例,进行了脆性分析。     

基于STAGE的单舰防空反导仿真实现

单舰防空反导是现代海战中舰艇作战使用研究的重点和难点,也是舰艇战斗力形成的关键。在对舰艇防空反导仿真进行深入研究的基础上,提出了运用STAGE构建单舰防空反导仿真系统的基本框架,并详细描述了系统仿真模型的构建以及运用STAGE的实现方法。     

连续对策上的计策理论

引进连续对策上的计策的概念，分别研究一个局中人中另一个局中人的概率和识破这个局中人的计策的概率，给出局中人的判断的准确性的一种度量。     

基于HLA的多领域建模研究

针对目前缺乏一种具有标准性、开放性、可扩充性，支持分布式仿真，基于商用仿真软件的多领域建模方法，提出基于HLA的多领域建模。首先提出将一个模型的输出变量映射到另一个模型输入变量的原则和实现方法，然后提出HLA应用层程序框架，以支持将各领域仿真软件开发的模型方便、准确地实现成为联邦成员，同时给出了商用仿真软件参与多领域建模所必须提供的与HLA应用层程序框架接口的五个方法。     

基于动态方差的指数期货到期日波动效应

基于有关文献中关于到期日效应的诊断方法,指出其中波动效应诊断方法中存在的缺陷。在此基础上,提出基于动态方差的诊断方法。与传统波动效应检验方法相比,基于动态方差的诊断方法能够根据金融数据的特征,充分利用研究时段中各个异常波动的信息,分析到期日与比较日(非到期日)之间出现异常波动的差异,进而动态地诊断波动效应。     

基于Windows平台的仿真支撑系统的研究

对可运行于Windows平台的仿真支持系统进行了研究,并加以了具体地实现,针对微机系统的特点,采用了客户／服务器方式,对大型网络实时数据库进行了精心设计,实现了利用微机群构成大型仿真系统,对模型的编写、编译、连接、调试、运行和结果分析等全过程提供支持。并将指导员台,就地操作,工程师站等功能有机地进行了集成。同时,作为一个开放的系统,还提供了应用程序编程接口,为用户的进一步开发提供了方便。在多个仿真系统的实际使用表明,本研究成果为基于Windows平台的仿真系统的开发、运行和研究提供了良好的基础。