人体呼吸系统力学属性下呼吸动力过程的仿真研究

人体呼吸动力过程的呼吸参数和动态变化影响和决定了与人体呼吸领域相关设备的研制和参数设定。根据人体呼吸的运动规律,构建呼吸动力方程;进而利用仿真手段模拟人体呼吸动力过程,获得呼吸过程中的肺容积、呼吸流率和呼吸时间等动态呼吸参数。与以往的研究和实测数据验证比较,仿真过程和获得的数据贴近人体的实际呼吸运动过程;并且设置了更为详尽且独立的影响呼吸动力过程的参数,给出了易于理解的仿真框架。呼吸肌作用力方程和仿真获得的动态呼吸参数可用于人体模拟肺、供氧系统和辅助呼吸装置等设备的设计和参数设定。     

脉冲式供氧装备供氧防护性能评价与分析

运用环境模拟方法,了解和掌握新型供氧装备的防护性能。通过低压舱模拟不同的高空环境,机械肺模拟人体呼吸。其间利用脉冲式供氧装备对机械肺进行供氧。实验过程中,采集面罩氧分压、面罩氧浓度等数据,并对数据进行分析。实验结果表明, 脉冲式供氧装备在供氧过程中,受高度和通气量影响比较大。供氧装备适应高度自动调整供氧量性能不佳。供氧装备操作繁琐,应在满足人体呼吸需求的基础上,予以简化。     

板坯连铸二冷与轻压下动态设定控制系统平台

为提高铸坯质量与生产效率,针对大型板坯连铸机设计开发了二次冷却与轻压下动态设定控制算法及其运行平台;支持动态二次冷却、动态轻压下设定控制、动态仿真、设备与控制算法配置、平台自身监控与诊断等功能.平台采用分布式结构,由输入输出、控制算法、虚拟被控对象、运行平台管理、监控操作等5个子系统组成;子系统独立运行,采用事件驱动,通过实时数据库共享数据.动态仿真子平台实现了频繁变化的浇铸过程的动态模拟,弥补了静态模拟的不足.两年多的在线运行实践表明系统稳定可靠、可用率达99.6％;铸机生产效率与铸坯质量也有了明显提高.     

电子脉冲式供氧装备供氧防护性能实验评价

运用环境模拟方法,了解和掌握新型供氧装备的防护性能。通过低压舱模拟不同的高空环境,机械肺模拟人体呼吸。其间利用脉冲式供氧装备对机械肺进行供氧。实验过程中,采集面罩内氧分压和氧浓度等数据,并对数据进行分析。实验结果表明,脉冲式供氧装备在供氧过程中,受高度和通气量影响较大。在较高高度上,供氧装备适应高度自动调整供氧量的性能,难以满足生理学要求。供氧装备操作繁琐,应在满足人体呼吸需求的基础上,予以简化。     

弹丸高速挤进过程动态试验设计与分析

该文设计一种可反复使用的动态模拟弹丸挤进过程的机电实验装置,用于模拟弹丸高速挤进膛线的塑性变形过程,通过仿真分析试验装置中撞击体碰撞和推杆推动弹丸挤进膛线的过程,获得了推杆和弹丸的运动状态以及挤进动力和挤进阻力随时间的变化曲线。仿真计算发现,挤进最大阻力值与常用的经验挤进阻力值相差小于10%,表明该动态试验装置能有效模拟弹丸动态的挤进过程,所采用的仿真分析模型和参数选取合理,能为深入研究挤进规律提供有效试验手段和仿真方法。     

人体上呼吸道内气流流动的数值模拟

建立了一个从人体口腔到前3级支气管的三维几何模型和流场计算模型,在此基础上分别对稳态呼吸时上呼吸道内的流场分布特性及非稳态呼吸时不同时刻呼吸道内的流场分布特性进行了数值模拟,获得了人体上呼吸道喉部、咽部、喉部声门及支气管等处的稳态呼吸和非稳态呼吸时气流流动规律.研究成果可以为可吸入颗粒物在人体上呼吸道内运动及沉积规律的进一步研究提供参考.     

一种创意折叠桌参数设计的数学模型及仿真

讨论一种创意折叠桌的优化设计问题,根据桌子高度、桌面形状以及折叠角度等形状参数,建立了包含几种材料参数和加工参数的数学模型.并利用Maple数学软件通过编程仿真模拟了动态折叠过程以及不同桌面形状的折叠桌三维效果图.结合仿真模拟,对钢筋位置等参数的设定进行了优化分析.最后,给出了加工参数的计算表达式,并针对一个具体实例,通过编程计算了加工参数的设计方案.     

基于Multisim的呼吸频率计的仿真设计

呼吸是人体重要的生理过程,而呼吸频率是急性呼吸功能障碍的敏感指标。因此,在现代医学监护技术中,呼吸的监护检测是其重要组成部分。本文作者利用Multisim硬件仿真软件进行呼吸频率计的设计,以初步确定电路设计及元器件参数选择的正确性,从而节约开发成本及开发周期。     

基于一体化设计的气动外形参数对动态特性的影响

为了提高导弹气动外形方案设计效率和设计质量,基于一体化设计方法,将导弹气动外形设计与气动特性计算、弹道仿真和飞行过程的动态特性分析等工作结合起来,分析导弹外形参数、气动力系数、动力系数、飞行动态性能参数之间的相互关系,得出部分主要气动外形参数对飞行动态特性典型参数的影响规律.仿真与计算结果验证了通过改变气动外形参数来改变弹体动态特性参数的理论分析.     

低压舱专用人体呼吸流量测试系统研制

研制低压舱特殊气压条件下的人体呼吸体积流量测试设备。设计以气体质量流量传感器、气体压力传感器、温度传感器为核心的硬件,设计基于Lab VIEW平台的软件。进行了低压舱不同高度定标试验,进行低压舱不同高度验证试验。试验结果表明该设备在地面至6.9 km高度上正常运行,精度在±3%以内。低压舱专用人体呼吸体积流量测试系统能够在地面和低压舱不同模拟气压高度的低压变压环境中测量人体呼吸体积流量,能够满足低压舱高空试验的要求。     

GaN量子点弹性模量的分子动力学模拟

 应用一种分子动力学的方法,模拟预测了氮化镓（GaN）量子点在应变状态下的弹性模量和体积模量.通过在闪锌矿和纤维锌矿两类模型上施加不同形式的应变,得出了体应变和系统能量之间的关系.进一步利用分子动力学方法模拟出系统的能量,并计算出GaN材料在应变状态的弹性模量.在零应变状态下,预测结果同以往的理论值和实验值相吻合.     

Research on an active and continuous monitoring system for human respiratory system

Continuous and dynamic measurements of human respiratory parameters are very important for vital diseases of respiratory system during mechanical ventilation. This paper analyzed the structure and mechanical properties of the human respiratory system, and designed an active intervening monitoring micro system for it. The mobile mechanism of the micro system is soft and earthworm-like movement actuated by pneumatic rubber actuator, the measurement and therapy unit of the system is an extensible mechanism with sensors in the front. The micro monitoring system can move in respiratory tract and measure the respiratory parameters in bronchium continuously. Experiments had been done in swine＇s respiratory tract, the results proved that the micro robot system could measure the respiratory parameters in real-time successfully and its movement was smith in swine＇s respiratory tract.     

一种计算机数控的医用呼吸模拟平台设计

为了给呼吸补偿方法的验证提供数据,设计了一种计算机数字化控制的医用呼吸模拟平台.本文将拟合的呼吸运动曲线映射成三维运动坐标数据,以ATmega2560单片机为核心,采用42BYGH34两相步进电机设计了一种模拟人体呼吸运动的三维运动平台.该平台利用单片机解析来自上位机发送的三维运动曲线数据,然后转换成驱动信号并结合驱动芯片对两相步进电机进行驱动,进而带动与皮带相连夹具上体模的周期运动,从而模拟人体器官的运动.经测试,该运动平台性能稳定,可以为模拟呼吸运动数据的采集提供硬件平台.     

双组分制备级气相色谱分离过程的数值模拟

在研究分析性气相色谱分离模型的基础上,提出并建立了双组分制备级气相色谱分离过程的数学模型,模型包括物料平衡方程、吸附等温方程和传质方程。描述该过程的数学模型是隐形非线性偏微分方程,通过数值求解模拟分析了柱填充空隙率和流动相流量等不同操作参数对色谱分离的影响,并与文献实验值相比较,结果基本吻合,最大相对误差在4．86％以内,为实现工业放大和生产的最优化操作和控制提供了一定的指导作用。     

基于Simulink的钢坯剪断机液压模拟载荷特性仿真

液压缓冲油缸具有与钢胚剪断机相似的载荷特性,文章采用带缓冲油缸的液压系统来对钢胚剪断机载荷特性进行模拟,给出了液压系统设计方案;对液压系统的动态特性方程组进行了推导,建立了液压系统的数学模型;基于Simulink软件包对液压系统进行了可视化的建模与仿真,仿真结果表明该液压系统很好地模拟了钢坯剪断机的载荷特性。     

一种基于HLA的CAN总线仿真系统

基于HLA和OPNET仿真技术,以CAN总线为研究对象,建立一个联合分布式仿真系统.系统由三部分构成,一个OPNET工程用于模拟CAN总线的仿真网络;一个WINDOWS工程是CAN总线控制台,用于设置OPNET仿真网络中CAN总线设备的工作参数;另一个WINDOWS工程是CAN总线设备的参数显示终端,用于显示仿真CAN总线设备的工作参数.系统中WINDOWS控制台和参数显示终端的真实数据与OPNET仿真网络的虚拟数据之间的数据交互依靠HLA技术实现.这样,传统的全数字OPNET仿真软件就可以在运行过程中实现与用户交互.     

爆炸成型杆式侵彻体对水介质间隔装甲侵彻的数值模拟

应用有限元动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,对爆炸成型杆式侵彻体侵彻水介质间隔装甲的过程进行了数值模拟,并结合实验校核了数值模拟算法、模型及材料参数,使模拟结果与实验结果相吻合. 探讨了爆炸成型杆式侵彻体侵彻水介质间隔装甲的规律,以及不同药型罩结构和爆轰波形对杆式侵彻体侵彻性能的影响.     

面向面内刚性环模型的变参数等效路面模型研究

针对重载车辆行驶过程中轮胎受力大、变形大,传统等效路面模型反映轮胎动态特性作用有限的问题,在定参数等效路面模型的基础上建立变参数串联椭圆凸轮模型,考虑轮胎受力情况对椭圆凸轮形状参数的影响。在MATLAB/Simulink中建立基于面内刚性环轮胎模型的1/4车系统仿真模型,分别对路面和椭圆凸轮进行离散化处理,采取循环迭代的方法同时仿真出等效路形与系统动力学特性。仿真结果表明,在低速行驶时两种模型仿真结果一致;在高速行驶条件下利用变参数等效路面模型计算所得等效路形失去对称结构,更加符合真实轮胎越障状况,为精确的面内刚性环轮胎建模提供方法和理论参考。     

水-气二相流本构模型参数的反演识别

在地下水多相流问题的模拟研究中,需要确定各相流体的本构模型参数.为此,首先通过非稳定水-气二相流试验获取砂土中水-气二相流动过程的试验数据,然后建立考虑水相、气相流动及相互溶混的水-气二相流数学模型,采用Marquart-Levenberg最优化算法建立水-气二相流本构关系模型参数反演模型,结合非稳定水-气二相流的试验数据,对水-气二相流本构关系模型（VG和VGM）参数进行了反演识别,得到了与试验中土样相关的水-气二相流本构关系模型参数的最优估计值.将所得到的水-气二相流本构关系模型参数的最优估计值代入到水-气二相流数值模拟模型中,对该非稳定水-气二相流试验过程进行模拟,将对应的模拟值与试验过程的观测值进行对比分析,二者吻合较好,证明了最优参数估计值的准确性和参数反演识别模型的有效性.该研究成果可以为确定多相流系统中与各相流体（包括水相、气相和非水相流体（NAPL））有关的本构关系提供帮助和技术支持.     

用神经网络的带式输送机启动过程有限元分析

通过有限单元法建立了整个输送机系统纵向振动的动力学模型,用仿真软件的神经网络工具箱编程建立了驱动系统仿真模块。对建立的输送机系统的动力学模型建立开环控制仿真模型,通过合理的设置仿真参数,对带式输送机的起动过程进行仿真,精确计算出输送机系统任意点在起动过程中任意时刻的所有动态参数,以控制输送机起动过程的稳定性和设计的经济性。