单板滑雪U型场地技巧运动员膝关节等速肌力特征研究

本文应用德国ISO-MED2000等速肌力测试仪,对我国系统训练单板滑雪U型场地技巧运动员双侧膝关节进行等速肌力测评,探析单板滑雪U型场地技巧运动员膝关节在不同测试速度下屈伸肌群肌力特征规律与专项化力量特征的相关性,为运动员完成难度动作增加能力储备,有效提高训练效率,以期推动我国雪上项目进一步发展。     

北京冬奥会近地医院救治滑雪运动员膝关节急性损伤情况分析

为预防滑雪运动员膝关节损伤和指导雪场近地医院对滑雪者提供更好的医疗保障,对北京冬奥会期间张家口赛区近地转诊医院收治的膝关节损伤运动员的损伤部位、损伤原因、损伤类型、损伤性质、损伤程度等进行分析。结果表明：在总共40例运动损伤中,膝关节损伤为19例(47.5%),膝关节损伤的原因以摔伤(52.6%)和扭伤(31.5%)为主,主要损伤类型为韧带损伤(34.3%)、半月板损伤(28.5%)、骨挫伤(22.9%);损伤发生的主要部位为前交叉韧带(20.0%)、内侧半月板(14.3%)、内侧副韧带(11.4%),损伤性质以新发损伤(78.9%)为主,全部损伤均为急性损伤导致,损伤程度以中度(73.7%)和轻度(26.3%)损伤为主,未出现重度损伤。该结果说明：北京冬奥会期间近地转诊医院收治的受伤运动员中,因膝关节损伤到院救治的病例数占比最高;运动员的日常训练中应加强膝关节的运动控制和跌倒时的自我保护意识。各雪场近地医院应将运动损伤的救治重点放在韧带、半月板及相关联合损伤的治疗和康复上,不断改进手术术式和康复流程,以应对未来雪季可能大量出现的膝关节损伤患者。     

定制式增材制造膝关节矫形器间室减荷效果的有限元分析

通过构建膝关节与定制式增材制造膝关节矫形器有限元模型,模拟膝骨关节炎(KOA)患者佩戴矫形器前后的膝关节生物力学变化,验证矫形器的间室减荷效果,针对矫形器治疗效果开展定量化研究,可用于膝关节矫形器的临床疗效评价.实验经过上海交通大学医学院附属第九人民医院伦理委员会审批通过,招募一名膝骨关节炎的女性,对其膝关节进行光学体表及CT扫描,根据单侧减荷原理设计定制式增材制造膝关节矫形器,通过网格划分、材料赋值、边界设置等步骤,利用ANSYS等软件构建包括膝关节与定制式增材制造膝关节矫形器有限元模型,沿下肢负重轴方向对膝关节施加1 100 N的压缩载荷,进行仿真及应力分析,研究定制式增材制造膝关节矫形器对膝关节间室的减荷效果.针对KOA特性进行有限元分析,验证软骨、韧带及下肢皮肤对膝关节承载能力的影响.相较于未佩戴任何矫形器情况,佩戴定制式膝关节矫形器后,膝关节内翻角度减少、内侧压力向外侧转移且内侧间室压力明显降低.定制式增材制造膝关节矫形器可降低早中期内侧间室型膝骨关节炎患者在步行过程中膝关节内侧间室所产生的压力,减荷效果显著.     

轮胎侧偏性能有限元分析

采用ANSYS有限元程序非线性分析技术,利用三维体单元、层单元和接触单元建立子午线轮胎(205/60R15)的三维有限元模型,对轮胎的侧偏工况进行了模拟,并对轮胎发生侧偏时各部分应力、应变及轮胎变形情况进行了详细的分析。     

膝关节损伤的生物力学因素分析

膝关节损伤是一种常见的运动损伤，在其发病原因和机理中，生物力学因素占有十分重要的地位，本文引用较先进的资料结合运动实践对这些因素进行了粗浅的分析，提出了造成膝关节损伤的生物力学基础及三个预防要点。目的在于推动膝关节损伤的研究，特别是生物力学因素的研究。     

反恐机器人SUPER-01转弯性能分析

分析了采用左右轮差速转向的关节-轮式反恐机器人SUPER-01转弯时内外侧轮子的速度及转矩特性.提出外侧轮转弯载荷倍数的概念以方便电动机的选择.采用转弯阻力矩系数来表征机器人转弯时所受地面阻力矩的大小,用机器人转弯灵活度的概念来表征机器人转弯的难易程度.分析了它们与机器人参数和转弯半径的关系,为机器人的参数优化和电动机选择提供了理论依据.     

聚醚醚酮手指假体三维有限元模型的建立及生物力学分析

建立食指三维有限元模型,并将聚醚醚酮材料属性赋值,分析在施加不同载荷下食指各节指骨的应力分布情况.健康男性志愿者1名,对其左手进行电子计算机断层扫描,将扫描数据导入Mimics 21.0软件中得到食指的点云数据,再导入UG 12.0软件中进行逆向处理建立食指模型,最后导入Workbench 2020R1软件中,沿食指指骨纵向分别施加10、20、30、40和50 N载荷,分析食指各节指骨的应力分布情况.结果显示,建立了高精度食指三维有限元模型,模型共计551 410个节点,392 047个四面体单元;随着施加载荷的增加,食指指骨的应力变化范围约0.37～5.96 MPa,远节指骨的整体应力要明显高于其他指骨,近节指骨所受的应力最小.采用Mimics和Workbench软件可建立精确度较高的食指有限元模型,从而对食指生物力学角度进行定性定量的分析研究,为聚醚醚酮材料作为食指替换材料提供一定的理论依据.     

可降解下腔静脉滤器的生物力学性能及有限元分析

利用有限元分析和径向支撑力测试,分析不同支撑杆数目对新型生物可降解下腔静脉滤器（inferior vena cava filters, IVCF）的生物力学性能的影响。应用三维建模软件建立支撑杆数目为8, 10, 12的IVCF模型;通过室温拉伸左旋聚乳酸得到其应力-应变曲线,使用Abaqus软件模拟分析3种支架在压握和自扩张过程中的生物力学性能;同时将3种IVCF进行径向支撑力测试。结果表明,3种支架的应力峰值不同,但应力分布趋势相同;其径向支撑力随支撑杆数目的增加而减小,自扩张性能则与之相反;10杆IVCF表现出较好的综合力学性能,经压握后不仅有足够的径向支撑力,而且可以实现自我扩张,对血管壁的损伤最小。     

颈椎融合器的力学测试及有限元验证

目的:设计一款聚乳酸材质融合器,完成力学测试并判定融合器的可行性.方法:分别对健康的和植入融合器的C5-C6节段羊颈椎进行压缩、前屈、后伸、侧弯实验,得出载荷-位移曲线,比较融合器植入前后颈椎的力学性能;再用万能电子试验机检验融合器的疲劳强度;最后对融合器进行有限元仿真观察应力分布.结果:加入融合器后颈椎的稳定性有所提高;融合器的疲劳强度合格,应力分布合理,未产生应力集中.结论:聚乳酸材质融合器有足够的力学强度,满足力学要求.     

结构变形缝部位应力场的有限元分析

采用空间六面体八节点等参单元，编制了有限元程序，对结构变形缝周围的应力场进行数值分析；同时针对该问题也使用ANSYS模型在分缝处施加不抗拉的杆单元对变形缝部位的拉压区域进行验证，对于变形缝部位的应力场取得了较好的仿真效果，为设计人员提供了可靠的计算依据。     

对接接头应力集中系数的有限元分析

用有限元方法计算了对接接头焊趾部位的应力集中系数，分析了焊趾倾角和焊趾过渡圆弧对应力集中系数的影响．结果表明，通过减小焊趾倾角或（和）增大过渡圆弧半径的方法可以有效地缓和接头的应力集中．而焊趾过渡园弧的引入从力学和焊接冶金两个方面提高了接头的抗裂性．同时指出，单侧有加强高的对接接头比双侧都有加强高的接头有较小的应力集中系数．还给出了估算对接接头应力集中系数的回归方程式     

新型钢管混凝土柱-平板节点的非线性有限元分析

在选择合理的材料本构、破坏准则和裂缝模型的基础上，建立一个三维非线性有限元计算模型，进一步分析新型钢管混凝土柱—平板节点在轴压情况下的裂缝形态和受力性能等．分析结果表明，有限元模型计算结果与试验结果吻合良好．     

钢管混凝土单梁节点有限元研究

根据通用有限元工具Ansys，对钢管混凝土单梁节点进行了有限元受力分析，结果表明，节点设计合理，受力可靠。     

模拟夹层的大变形有限元等厚节理单元模型

利用大变形有限元基本理论,提出了模拟夹层的大变形有限元等厚节理单元模型,并推导了其相关的大变形有限元计算公式,解决了夹层的大变形有限元模拟计算问题.     

周边缝拱坝应力的弹性有限条元分析

本文应用壳体理论和有限条元法解周边缝拱坝的坝体变位与应力，导得坝体条元的刚度矩阵及等效结线荷载，编制了计算机程序和计算实例。     

粘弹性方程的有限元超收敛结果

研究粘弹性方程有限元近似解和真解Ritz-Sobolev投影之间的超收敛结果,当有限元空间指数k≥2时,得到了二者之间的L(p2≤p≤∞)模超收敛一阶,W1(,p2≤p<∞)模超收敛二阶,W1,∞模超收敛几乎二阶结果。     

双曲积分微分方程1个新的非协调混合元格式

利用单元插值的性质、平均值及导数转移技巧,将 Crouzeix-Raviart 型非协调线性三角形元应用到双曲积分微分方程,建立了1个新的混合元格式,得到了相应的H1-模及L2-模最优误差估计.     

焊接接头腐蚀对预应力高强混凝土管桩抗震性能影响的有限元分析

针对地震作用下预应力高强混凝土(prestressed high-strength concrete, PHC)管桩的受力特性问题,考虑焊接接头腐蚀的影响,应用ABAQUS有限元软件建立管桩-土体三维模型,采用拟静力的方法对管桩顶部施加水平低周往复荷载模拟地震荷载,研究了竖向荷载与焊接接头的腐蚀程度对PHC管桩抗震性能的影响,并提出了增配非预应力筋的改善措施。结果表明,竖向荷载的存在会降低管桩的耗能能力,而提高管桩的水平极限承载力;焊接接头处焊缝的应力最大,在焊接接头腐蚀后率先发生屈服,管桩的水平极限承载力随着焊接接头腐蚀程度的增大而降低,其造成的影响不容忽视;通过在桩身配置一定数量的非预应力筋能够降低焊接接头处焊缝的应力,同时能够有效改善管桩的耗能能力,提高管桩的水平极限承载力,从而降低焊接接头腐蚀对管桩抗震性能的不利影响。     

硬态车削轴承钢GCr15切屑形成机理分析

使用有限元仿真软件ABAQUS对硬态车削淬硬轴承钢GCr15（62HRC）的切削过程进行仿真,从切屑形态出发,结合切削力和切削温度等场量对切屑的形成过程进行分析.结果表明：在低速（60 m/min）切削时,没有形成明显的绝热剪切带而形成了连续切屑;在高速（181 m/min）切削时,形成了锯齿状切屑和绝热剪切带,且因绝热剪切区的热软化效应而使材料的承载能力下降,切削力发生波动;在高速切削时,工件与切屑自由表面处出现了微裂纹,并在一定程度上沿绝热剪切带而向刀尖方向扩展,使得锯齿更加明显,导致切削力“二次下降”并推迟了下一锯齿节块的形成;硬态车削淬硬轴承钢GCr15的绝热剪切是形成锯齿状切屑的前提,而周期性微裂纹的出现和扩展则是源于绝热剪切作用下材料发生的韧性断裂.