高分辨率CT对听骨链病变诊断价值分析

目的 探讨中耳炎行乳突根治术息者术前HRCT对判断听骨链病变的价值.方法 回顾性分析听骨链病变术前HRCT诊断与术中所见,分析比较听骨链病变术前HRCT检查与术中病变所见的符合情况,探讨HRCT对中耳炎患者昕骨链病变诊断准确性.结果 在乳突病变切除术组,HRCT对听骨链结构显示一致性的kappa值分别为锤骨0.5950,砧骨0.8286,镫骨上部结构0.7274,锤砧关节0.5645,砧镫关节0.6571,显示HRCT对上述病变诊断的一致性较好.结论 通过不同成像方法,术前HRCT能对听骨链病变程度做出准确判断,有助于术者在术前对手术的径路和方式的选择,并能对手术安全性及手术预后的评估提供参考依据.     

高分辨率CT对听骨链病变诊断价值分析

目的探讨中耳炎行乳突根治术患者术前HRCT对判断听骨链病变的价值。方法回顾性分析听骨链病变术前HRCT诊断与术中所见,分析比较听骨链病变术前HRCT检查与术中病变所见的符合情况,探讨HRCT对中耳炎患者听骨链病变诊断准确性。结果在乳突病变切除术组,HRCT对听骨链结构显示一致性的kappa值分别为锤骨0．5950,砧骨0．8286,镫骨上部结构0．7274,锤砧关节0．5645,砧镫关节0．6571,显示HRCT对上述病变诊断的一致性较好。结论通过不同成像方法,术前HRCT能对听骨链病变程度做出准确判断,有助于术者在术前对手术的径路和方式的选择,并能对手术安全性及手术预后的评估提供参考依据。     

几何非线性对于人耳传声特性影响的数值分析

采用有限元单元法分析了不同的中耳静压加载下,几何非线性对于人耳传声动态特性的影响.首先建立了包含外耳道、中耳和简化耳蜗的人耳有限元模型,通过与实验数据的比对验证了模型的有效性.其次,基于有限变形理论,在几何非线性中考虑大变形和预应力对于系统刚度矩阵的影响,计算了-2.0kPa到+2.0kPa的静压加载下,鼓膜脐部和镫骨底板于0.25~8.00kHz频域内的位移响应.结果表明,当只考虑几何非线性时,中耳正压对于人耳动态特性的影响主要集中0~2.5kHz的低频段,并会导致中耳结构的软化,而负压的加载则会导致中耳结构的刚化现象.     

基于CT图像构建听骨链三维有限元模型

目的:初步探讨中耳听骨链传声机制的力学特点。方法:采用1例听力正常者CT图像,建立中耳的三维有限元模型,进行中耳力学分析,观察不同频率下中耳主应变、主应力和位移的变化。结果:低频和中频中耳主应变、主应力变化较大,而在高频阶段变化并不明显,其中200 Hz和在1 000~2 000 Hz阶段变化最为明显,中耳主应力与主应变变化趋势相一致。当刺激音高于2 000 Hz时,中耳听骨链没有位移产生。结论:通过中耳有限元模型可以无创性地研究听骨链传声机制,有利于术前及术后对听骨链进行临床评估。     

豚鼠鼓室解剖研究

目的了解豚鼠鼓室解剖特点,为进行豚鼠中耳相关实验研究提供解剖学方面的依据。方法:5只(10耳)豚鼠麻醉后,行耳后切口,暴露颞骨,逐层解剖,活体测量鼓室各指标并照相;取出颞骨,离体测量镫骨各指标。结果豚鼠颞骨解剖结构与人类似,包括乳突、听泡、岩部、鳞部、鼓环五个部分;听泡为一半球形腔隙,耳蜗(3.25转)悬挂在听泡中部;鼓膜直径远大于鼓环直径,较薄,缺少纤维层;水平半规管位于面神经管上方,向前与上半规管相连;面神经管在鼓室段呈水平走向,遮挡镫骨足板与卵圆窗,面神经较粗大,面神经管与圆窗龛距离在0.86mm-0.92mm之间,与水平半规管距离在0.51mm-0.56mm之间;前庭窗与圆窗距离在0.35mm-0.46 mm之间;听骨由锤砧复合体和镫骨组成;镫骨高度加足板中央部厚度不超过1.5mm;砧镫关节与面神经管距离、圆窗龛距离均不超过0.52mm。结论豚鼠具有与人耳类似的鼓室结构,打开听泡即可暴露砧镫关节、镫骨足板,磨除面神经管可充分暴露镫骨足板及卵圆窗;听骨小,镫骨与周围重要结构之间的空间狭小,在进行中耳显微外科手术时须谨慎操作。     

天津地铁联络通道冻结施工的数值分析

采用通用有限元程序ANSYS,建立联络通道三维模型,对冻结施工过程进行三维数值分析,研究了冻土墙在设计冻结温度和厚度情况下的受力性能以及分步开挖对冻土墙和地面沉降的影响.结果表明,冻结法施工所采用的设计参数是安全的;分步开挖对地面沉降影响较小,对冻土墙底板、冻土壁和拱顶变形影响较大,其中冻土墙底板为开挖施工中结构的最不利部位,施工时应加强支护.     

骨小梁结构对髋关节置换的应力分布影响的研究

本文建立了置换前的髋关节模型及置换后有无骨小梁结构的髋关节假体模型,通过有限元数值模拟得到了带骨小梁结构的髋关节假体在生理载荷下的力学分布规律,初步研究臼杯骨小梁结构和袖套骨小梁结构对髋关节置换后的应力分布的影响,从生物力学的角度为骨小梁髋关节置换的临床应用提供一些参考.     

混凝土龄期弹性模量变化对泵站底板及桩土地基受力特性的影响研究

为了研究施工过程中混凝土龄期弹性模量变化对泵站底板及桩土地基受力特性的影响,首先以变形协调方程为理论基础,阐述了底板施工过程中底板应力重分布规律和混凝土龄期弹性模量变化对桩土地基荷载分担的影响;然后以某桩土复合地基泵站工程为例,利用Midas/GTS NX软件建立了泵站和桩土地基的三维有限元模型,并通过监测数据验证了模型的有效性;最后通过数值模拟的方法分析了施工过程中混凝土龄期弹性模量变化对泵站底板沉降和桩土地基荷载分担比的影响.结果显示：底板施工完成工况下,考虑混凝土龄期弹性模量变化的泵站底板最大沉降和单位面积地基土承担的平均荷载比不考虑混凝土龄期弹性模量变化的泵站底板最大沉降和单位面积地基土承担的平均荷载分别高出了91.53%、16.41%;泵站上部结构施工完成工况下,考虑混凝土龄期弹性模量变化的泵站底板最大沉降和单位面积地基土承担的平均荷载比不考虑混凝土龄期弹性模量变化的泵站底板最大沉降和单位面积地基土承担的平均荷载分别高出了27.81%、15.09%;数值模拟结果表明,混凝土龄期弹性模量变化对泵站底板及桩土地基受力特性均有不同程度的影响.     

仿生种植牙模型的三维有限元分析与结构优化

目的:研究不同弹性模量和厚度的仿生牙周膜对仿生种植牙模型骨界面应力分布的影响,优化仿生种植牙模型的结构.方法:对仿生种植牙三维有限元模型施加100N的载荷,应用三维有限元方法,分别对6种不同弹性模量和5种不同厚度的仿生牙周膜的仿生种植牙三维有限元模型的骨界面进行应力分析.结果:当仿生牙周膜弹性模量为689MPa、膜厚0.25mm左右时,骨界面上的应力最小且分布均匀.结论:在仿生种植牙模型中,取仿生牙周膜厚为0.25mm、弹性模量为689MPa时,能达到模型的结构优化.     

基于实测的复杂采空区稳定性分析

结合某铁矿采空区的实际情况,采用空区三维激光探测系统对采空区进行了探测,准确掌握了采空区的三维形态和空间位置,为采空区稳定性数值模拟分析奠定了基础.并运用3DMine软件建立采空区三维模型和矿区地学三维模型,提出采用数据转换的耦合模式将3DMine与Flac3D耦合构建数值计算模型进行数值模拟计算,根据模拟计算结果对采空区的围岩稳定性进行了分析,结果表明,矿体被开挖以后,由于围岩应力重分布,空区顶板及侧壁围岩处于较明显的拉应力状态,空区围岩位移以顶板Z向位移为主,矿柱侧向位移不明显,但空区围岩的塑性分布范围较广,主要集中在空区的顶板及底板,而矿柱顶部的塑性分布将会导致矿柱塑性变形失稳,对所测采空区的稳定性产生很大的影响.     

中耳正向与逆向压力增益模拟

为分析中耳的声传递特性,采用声场与结构耦合的人耳有限元模型模拟声音在中耳中正向和逆向传递过程,分别获得外耳道声音激励经听骨链传递到耳蜗的中耳正向压力增益,以及耳蜗声音激励经中耳传递到外耳道的逆向压力增益．通过中耳正、逆向压力增益的乘积来分析声音在中耳往返传递的压力增益,评价中耳对耳声发射传递的影响．在1-3kHz范围内,计算结果显示中耳往返压力增益平均值为-18dB．     

髋关节假体专家系统中力学评价方法的实现

髋关节重建术中假体的选择与手术效果直接相关,为更好地利用专家的经验,提高选择假体的准确性,开发了髋关节假体优选专家系统,并引入生物力学的快速评价方法作为选择假体的力学准则.基于患者X光片的数据信息,用Matlab和VB语言进行专家库系统的整体模块开发,对力学评价模块采用Matlab与ANSYS中的APDL语言开发.经过力学仿真及分析,得到了几何相似性和力学相似性较高的有限元模型,分析结果与文献结果较为吻合,并据此提出了在专家库系统中选择假体的评价准则.     

豚鼠耳蜗基底膜的振动特性

为探讨豚鼠耳蜗基底膜的听觉机制,利用多普勒激光测振技术进行了声音在28只成年健康豚鼠耳中传递的测试实验.将豚鼠麻醉后切断头取出听泡,采用电钻暴露其耳蜗基底膜,利用多普勒激光测振仪在给定的声压级、频率的纯音激励条件下测量豚鼠外耳道耳蜗基底膜的振动速度,并测量了中耳镫骨的振动速度.结果表明,豚鼠外耳道基底膜具有频率选择特性,而且其基底膜的振动具有行波特性.     

铝合金地铁车内低频结构噪声特性预测

针对轨道不平顺引起地铁车辆车体壁板振动产生的车内低频结构噪声问题,建立了铝合金地铁车辆车体结构有限元模型、车内声场边界元模型和车辆轨道耦合模型,进行了动力学分析,得到轨道随机不平顺激励下,车体所受激励载荷并施加于车体结构的有限元模型,在ANSYS软件中进行了车体结构谐响应分析,得到车体振动响应.将得到的车体振动响应作为边界条件传递给车内声场边界元模型,在SYSNOISE软件中计算了频率0～200 Hz范围内车内不同位置的低频结构噪声分布特性.结果表明:车内最大声压级超过75 dB;车体结构特点以及激励载荷情况直接影响车内结构噪声特性;减少轮轨激励载荷或优化车体结构,均可降低车内结构噪声.     

Direct measurement of intra-cochlear pressure waves

The cochlear travelling wave is fundamental to the ability of the mammalian auditory system to resolve frequency. The seashell-shaped outer bone of the cochlea (the auditory inner ear) contains a spiral of cochlear fluid and the sensory tissue known as the cochlear partition. Sound travels down the ear canal to the eardrum, causing its flexible tympanic membrane to vibrate. This vibration is transmitted to the cochlea via the ossides. Motion of the stapes (the stirrup ossicle) sets the cochlear fluid in motion, which in turn sets the cochlear partition near the states in motion. The motion of the cochlear partition ripples down the cochlear spiral as a travelling wave, stimulating the cochlea's sensory hair cells. The wave peaks near the base (the stapes end) of the cochlea for high frequency tones and near the apex for low frequencies. The fundamental elements of the cochlear travelling wave are fluid pressure and motion and partition forces and motion. However, the wave's direct experimental study has to date relied almost solely on measurements of the partition motion. Here I report finely spaced measurements of intracochlear pressure close to the partition, which reveal the fluid component of the cochlear wave. The penetration depth of the wave is very limited, approximately 15 microm. Over a range of frequencies at least an octave wide, the depth is independent of frequency.     

离心泵作透平倾斜叶片主动降噪

为降低离心泵作透平流体诱发的内外场噪声,从同相位脉动水动力作用面积与辐射噪声的关系出发,建立了叶片倾斜角度关系式,提出了在保证性能前提下倾斜叶片的主动控制降噪方法.利用透平实验平台,对2组不同倾斜角度的透平进行了水力性能、内场噪声实验;在验证壳体有限元模型的基础上,基于有限元/自动匹配层进行了外场噪声数值研究.结果表明:倾斜叶片可以保持离心泵作透平的原有水力性能,大流量工况效率最高增加1.09个百分点;同时能够降低整体频段的总声能,内场总声压级降低0.07%~3.02%,外场总声功率级大流量工况降幅最大,降低约11.97%;内外场主要频率处的声压级也得到了不同程度的降低.     

基于模态扩展的变速器箱体振动识别及辐射噪声优化

提出一种基于模态扩展技术的变速器箱体振动识别方法.以某变速器为例,应用有限元方法计算出变速器箱体的模态频率和特征向量,通过试验测得箱体在运行工况下部分点的振动加速度,将振动加速度映射到有限元模型上,得到各阶模态的参与因子,依据模态参与因子与特征向量识别箱体有限元模型中所有节点的振动加速度.研究表明,识别出的加速度值与实测值的最大平均残差为9.7%,基于模态扩展技术的箱体振动识别方法有效.最后根据识别的加速度计算变速器箱体辐射声功率,确定了3个辐射声功率较大的区域并进行优化,优化后的变速器箱体辐射声功率最大下降1.8dB.     

基于频响函数灵敏度分析的舰艇模型修正

由结构的数值计算和试验测试得到的频响函数,给出两者的相关函数及其灵敏度的表达形式,提出了一种模型修正方法,为有限元／边界元模型修正奠定理论基础．对带有发动机和隔振系统的舰艇进行了振动频响函数的测试,得到与初始有限元／边界元模型理论计算的相关函数,利用模型修正方法对选用的特定参数进行了修正．通过与模态试验结果的比较,验证了基于振动频响函数灵敏度分析的结构有限元模型修正方法的正确性．