椎弓根进钉通道数字化分析研究

脊柱椎弓根内固定技术是恢复脊柱形态和功能的重要手段,如何安全有效地植入螺钉一直是临床应用研究十分关注的课题,本文将医学影像和医学三维重建技术与逆向工程技术结合,通过获取CT连续断层图像,重建椎骨三维数字解剖表面模型,应用逆向工程技术对三维数字解剖模型进行数字化三维定量分析与设计,探索建立定位,定量研究椎弓根进钉通道的方法,从椎骨整体三维空间上获得准确的进钉通道数据.     

砧座运动仿真分析

当锻件受到冲击时,电动液压锻锤的砧座将剧烈振动,为了分析其运动规律,建立了相应的非线性仿真模型.仿真模型中,砧座的运动被分为振动及上抛运动两个阶段.振动阶段,由于锤头冲击锻件,可以利用由锤头、锻件及砧座组成弹簧-质量-阻尼系统模拟砧座的运动.上抛运动阶段,由于锤头与锻件脱离,砧座的运动等效为刚体竖直方向的运动.由仿真分析可知,仿真结果与测试结果吻合得较好.     

基于运动生物力学的三维人体运动模型

针对三维虚拟仿真中人体模型标准定义不统一的问题,从运动生物力学的角度出发,提出了层次化建立人体运动模型的方法。首先将人体运动中的关节进行了分类,然后描述了一种通用的人体模型并定义了其数据结构。对手、足、脊柱等具有特殊运动特性的器官进行了单独分析和定义。这一人体模型表示方法在具有生物力学特性的人体运动表示中有较好的通用性。     

人体中耳有限元法数值仿真

精确的中耳有限元模型将有助于分析中耳的力学机理、辅助设计中耳助听装置.利用CT扫描和逆向成型技术建成了较精确的中耳三维有限元模型,该模型基于一无任何听力损伤病史的成年志愿者的右耳.模型包括鼓膜、锤骨、砧骨、镫骨、砧锤关节、砧镫关节及中耳韧带/肌肉.最后,通过鼓膜及镫骨底板的位移仿真结果与国外实验测得数据进行对比,验证了该模型的可靠性.     

基于有限元法的磁流变阻尼器三维仿真研究

针对所设计的磁流变阻尼器结构特点,应用有限元软件ANSYS提供的参数化设计语言,建立了阻尼器的1/16三维结构模型,基于磁流变液与磁芯材料具有不同的非线性磁导特性的特点,应用基于单元边法的Solid117单元建立了阻尼器的有限元模型,进行了三维静态非线性电磁场分析,在后处理器中,通过求得工作区域内平均磁场强度与磁感应强度的方法,获得了阻尼器的屈服力矩特性与漏磁系数等关键参数.     

三维地形中人体运动生成方法

给出了一种适应于三维地形的虚拟人体运动控制方法。首先提出了一种新的足迹生成方法，然后以足迹作为约束，基于简化的三段运动模型，分别用不同的方法生成各部分运动：用曲线拟合身体质心运动轨迹；采用增加约束条件的逆运动学方法生成下肢运动；采用正向运动学插值方法生成上肢运动。综合人体的质心运动、下肢运动和上肢运动，合成了和谐的人体运动。最后，介绍了部分实现与实验结果。实验表明，该方法实时性好，逼真性高，适用于实现复杂三维地形环境中实时三维人体运动的生成与控制。     

斜拉索-非线性滞回阻尼器系统的振动控制试验研究

采用非线性滞回阻尼器构造一个斜拉索-非线性阻尼器系统,并利用磁滞系统的耗能特性,抑制斜拉索的振动.按照1∶12的缩尺比,在试验室中建立了一条原型为143m长斜拉索的试验模型,首先对没有阻尼器的斜拉索进行了振动控制试验研究,然后将非线性滞回阻尼器安装在靠近张拉端的附近,在另一端施加激励,对在不同阻尼器位置及不同激振力幅值下的斜拉索的动力响应进行试验研究,得到了对振动控制设计有较高应用价值的传递函数和等效阻尼比.     

星载ATP平台的建模与仿真

采用了分析力学中的拉格朗日方程对星载ATP平台进行了动力学分析,推导出了较准确的运动方程,并说明了为什么U型转台比T型、L型转台具有更高的精度和结构稳定性.利用无刷直流电机的方程式,给出了星载ATP平台系统的非线性数学模型,并利用MATLAB进行了数学仿真,通过实验进行了验证,此模型可作为设计和调试星载ATP平台控制器的基础.     

平面3自由度并联机构弹性振动主动控制研究

以改善柔性并联机构动态性能为目的,提出了机构弹性振动主动控制的策略。利用有限元方法建立机构微分运动方程,研究机构在主动力和惯性力激励下的动力响应,量化了动平台的运动误差。针对柔性构件瞬时振动的型态提出了相应的控制策略,给出了控制器参考结构,建立了机构系统弹性振动主动控制的状态空间模型。兼顾系统对响应速度和控制能量的要求,提出衡量控制品质优劣的泛函型性能指标,实现了机构弹性振动的最优控制,较大幅度的降低了机构弹性振动的水平,提高了动平台的运动精度。控制能量变化平稳、幅值小,容易满足控制器对能量大小和响应速度的限制条件。     

基于有限元法人体腿部生物力学仿真研究

为了建立可用于手术预演和规划的可靠的虚拟生物组织力学模型进行人体腿部生物力学仿真研究,根据关键组织的三维重建结果,采用有限元方法自下到上的建立骨骼、皮肤和部分软组织的生物力学模型.针对CT图像无法精确重建肌肉的几何模型的问题,在充分考虑肌腱的生物力学特性,又体现肌纤维的微观解剖结构的基础上,提出一种新型的肌肉建模方法.最后,通过患者手术获得的力位数据与有限元仿真数据的对比分析,证明建立的人体生物力学模型的可信性.     

THE 8~(th) INTERNATIONAL CONGRESS ON INDUSTRIAL AND APPLIED MATHEMATICS

正August 10-14,2015Beijing,ChinaThe International Congress on Industrial and Applied Mathematics(ICIAM)is the premier international congress in the field of applied mathematics held every four years under the auspices of the International Council for Industrial and Applied Mathematics.From August 10 to 14,2015,mathematicians,scientists     

2014 List of Referees

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《Journal of Systems Science and Systems Engineering》Contents of Volume 23,2014

正~~     

TSINGHUA UNIVERSITY,Beijing, China

正AF:Any Field The School of Economics and Management at Tsinghua University(Tsinghua SEM)invites applications for faculty positions at all levels(Assistant Professor,Associate Professor and Full Professor)in any fields of business administration and management.Tsinghua SEM is the only school     

分布交互仿真技术综述

介绍了ＤＩＳ的技术特点,综述了ＤＩＳ中关键技术和相关技术,并对目前ＤＩＳ发展过程中遇到的问题进行了深入的分析与论证。     

Innovation Versus Environmental Protection Presumptions

The paper is about negotiating with issues that discourage innovation. The subject is environmental deterioration, with concern directed at the impediments that keep it from being innovatively resolved. The paper is organized around three issues. (1) The dominant model of environmental concern, called environmental protection, is managed predominantly via command and control approaches. (2) Command and control, by relying on analytical segmentation to subdivide the problem into digestible bits and using formal legislation to direct it, are not up to emerging challenges in the area. (3) More robust models are available but difficult to experiment with due to impediments that discourage change. These impediments are seen in ideals associated with protection, prevention, recycling, and sustainability that tend to do more to sustain harmful practices than to seek beneficial alternatives. Being able to appreciate the underlying restrictions of entropy could help stimulate a more innovative agenda. These issues are tested via a project funded by the EPA entitled ENERGY STAR Homes.     

Knowing Wuli,Sensing Shili,Caring for Renli: Methodology of the WSR Approach

This paper presents an outline of an Oriental systems methodology: the Wuli Shili Renli approach (WSR). The basic theme of WSR contends that wuli (regularities in objective existence), shili (ways of seeing and doing), and renli (patterns underlying human relations) constitute a differentiated whole that conditions systems projects. WSR suggests that we should design and employ appropriate methods to address and tackle wuli shili and renli elements in a theoretically informed and systemic way. The background, philosophy, process, principles, and some practical applications of the methodology are preliminarily outlined.     

多Agent仿真中Agent行为的形式化描述方法

提出了一种从状态、动作、动作序列到活动,逐步地建立对Agent行为的形式化描述方法。该方法能有效地用于多Agent仿真系统的设计中Agent行为特征的分析、定义和描述。