动脉粥样硬化斑块失稳破裂的力学模型

动脉粥样硬化斑块的破裂是导致急性心脑血管事件的触发因素, 有关斑块破裂的机理至今没有一个完整的合理解释. 从弹性力学稳定性理论出发, 建立了描述动脉粥样硬化斑块纤维帽运动的力学模型, 研究了斑块失稳破裂现象, 从理论上证明了斑块破裂是由于其内在属性及外在的受力状态共同作用的结果. 对于斑块的失稳破裂机理给予了新的阐述: 斑块破裂是由于纤维帽发生参数共振导致剧烈弯曲变形所致; 解释了动脉粥样硬化斑块稳定与不稳定交替发展的动态过程; 进而给出了识别不稳定斑块的临床判据及防治原则.     

不同工质中气泡在电场作用下的变形

研究在外加电场作用下,不同介电常数的工质对强化沸腾换热的影响,分析了苯、R11、乙醚和乙酸乙酯4种工质在池沸腾换热中,气泡附着于壁面时的电场分布特性及气泡所受的电应力.结果表明:随着工质介电常数的增加,气泡表面场强分布的不均匀性增加,其所受电应力分布愈不均匀,导致气泡形变量加剧,甚至造成破裂.     

蓖麻蒴果力学特性的有限元分析

以淄蓖麻五号为研究对象,对蓖麻蒴果断面形状及结构特点加以描述和测量,并应用有限元分析方法对蓖麻蒴果在压载作用下顶部和中部的应力分布进行分析,建立了蓖麻蒴果几何模型和有限元模型.研究结果表明:蓖麻蒴果果壳破裂的主要原因是由最大拉应力引起果壳破裂.顶部压载荷作用时,最大拉应力的位置在蒴果果柄顶部中缝处,拉应力引起中果皮内面产生裂纹;而中部压载荷作用时,最大拉应力的位置出现在蒴果中果皮中缝的两端,拉应力也引起中果皮四周角靠近直线处的内面产生裂纹.     

横风作用下货车篷布结构强度计算

采用基于CFD和CSD的准静态耦合方法对横风作用下货车篷布结构强度进行分析。首先建立横风作用下货车篷布数值模拟计算模型,得到不同运行工况下货车篷布表面压力分布;随后建立篷布索膜结构强度计算模型,以篷布表面压力分布为加载载荷,运用非线性有限元分析方法对不同运行工况下的篷布强度进行数值模拟计算。研究结果表明:货车以速度120 km/h在大风地区运行,当横风风速小于41.4 m/s时,采用双层焊接结构的无网篷布所受最大主应力小于篷布许用应力;当横风风速小于54 m/s时,采用双层焊接结构的有防风网篷布所受最大主应力小于篷布许用应力,满足篷布安全运行要求;篷布顶面和篷布网眼位置的最大位移和最大主应力随着货车运行速度和横风风速的增加而增大,横风风速对篷布最大位移和最大主应力的影响大于货车速度对其的影响。     

基于LS-DYNA的高压气瓶跌落仿真分析

采用有限元分析软件ANSYS中的LS-DYNA模块对高压气瓶在无内压的状态下进行跌落仿真分析。气瓶跌落高度设为2m,并分别以水平、45°倾斜、垂直3种角度自由跌落。结果表明,水平跌落时,气瓶肩部受力最大,为505MPa,气瓶没有发生塑性变形;45°倾斜跌落时,气瓶与地面接触部位应力最大,为734MPa,接近材料的屈服强度,气瓶发生塑性变形;垂直跌落时,气瓶所受冲击力最大,最大应力为1500 MPa,远大于材料的屈服强度,气瓶发生较大塑性变形;45°倾斜跌落和垂直跌落时,气瓶均处于危险状态。     

动脉硬化血管疲劳裂纹扩展与破裂理论与数值分析

 动脉粥样硬化的斑块破裂是中风和心肌梗死的主要原因.斑块破裂与血液和剪切应力存在一定的关系.基于血管是天然的周期性低应力环境,本文将血管斑块破裂处理成一个疲劳问题,将血管简化成圆筒,探讨斑块中的裂纹扩展与疲劳破坏,并考查血管内外径比、血栓、血压等因素对疲劳寿命的影响.应力强度因子的计算采用经典圆筒内壁单边裂纹的理论公式,疲劳裂纹扩展利用著名的Paris法则,并利用数值方法求解裂纹扩展过程.研究发现,在血管内外径比不变时,内径的大小对疲劳裂纹扩展的影响几乎可以忽略不计;血栓形成会增加血管壁厚,降低应力集中,该单一因素在疲劳意义上反而会有利;血压对血管疲劳寿命的影响非常大,成指数次减小或增加.     

不同应力路径对岩石声发射Kaiser效应的影响

为了解在循环加载过程中使用不同应力路径岩石声发射Kaiser效应的特征,采用岩石破裂过程分析软件(RFPA2D)对三种不同应力路径下岩石试样的声发射特征进行了数值计算.在循环加载中采用不同的应力路径对试样加载,在二次加载过程中仍能观测到清晰的Kaiser效应,但是KF值却与先前的最大应力值有较大差别.研究结果表明,岩石Kaiser记忆的真实内容不是先前所受的最大应力,而是岩石内部的损伤程度.使用从原岩中取样,在实验室做单轴压缩声发射实验观测KF值的方法测得的应力值与真实的原岩应力有较大的差别.这一结论对于进一步认识Kaiser效应的本质和用Kaiser效应准确的测定原岩应力有重要的作用.     

基于血管内超声(IVUS)的人体冠状动脉随心动周期形变的流固耦合数值模拟与分析

人体动脉血管内粥样斑的受损和破裂与血管内的受力等力学情况密切相关.基于各种医学成像数据建立的血管数值模拟模型能很好的考察血管内的受力及血流情况,已成为对血管内粥样斑的受损和破裂作出评估和预测的有力工具.本文利用一位患者的血管内超声(IVUS)图像数据建立了其冠状动脉血管的三维流固耦合数值模拟模型,并根据患者CT造影的动态影像数据模拟了冠状动脉在人体内随心脏搏动而产生的周期性运动过程.模型中冠状动脉血管采用各向异性Mooney-Rivlin材料模型,其材料参数是由冠状动脉血管样本的双轴加载拉伸实验获得的拉伸比率———应力数据拟合得到的,血压数据也采用了患者自身的数据,因而本文建立的数值模型真实模拟了人体内冠状动脉的实际运动情况.本文给出了血管内的应力应变分布、血流速度、血液最大剪切应力等数值模拟结果,并比较了血管的周期弯曲和血压变化的相位差的影响.结果表明:血管内部的脂肪斑对血管的应力应变分布有显著的影响;就该患者个体而言,血管弯曲程度对血管内部的应力应变分布的影响要强于血压的影响.而相比于血管的弯曲程度,血管内的血流速度和流通量受血压的影响较为显著.本文建立的模拟冠状动脉周期运动的数值方法可以进一步地应用于大量冠状动脉粥样硬化患者的病例研究.随着患者数量的积累,通过分析可以更精确地评估和预测粥样斑的受损性和破裂发生可能性.     

损伤对航空发动机锯齿形尾喷管力学性能的影响

 锯齿形尾喷管,是一种位于发动机喷口处由环形分布的锯齿组成的航空动力学装置,用于降低发动机噪声。锯齿形尾喷管在使用过程中反复变形,必然会出现结构性损伤问题。在已有形状记忆合金本构模型和碳纤维复合材料疲劳试验的基础上,引入损伤因子,利用有限元仿真研究了形状记忆合金和碳纤维复合材料疲劳损伤对锯齿形尾喷管力学性能的影响。结果表明,锯齿形尾喷管的结构损伤主要由形状记忆合金决定,随着循环次数的增加,锯齿形尾喷管上所受最大等效应力逐渐减小,最大位移逐渐增加。相较于尾喷管单齿的损伤结果,在相同损伤因子下锯齿形尾喷管所受最大等效应力大于单齿损伤时所受最大等效应力,锯齿形尾喷管的最大位移均小于单齿损伤时的尖端最大位移。     

起重机小车偏斜对轮轨接触状态的影响

利用有限元分析软件Ansys对轮轨系统进行弹塑性静力分析,建立起重机小车在运行中发生偏斜和不发生偏斜两种工况下的有限元模型,研究这两种不同工况下轮轨系统所受应力的分布状态.结果表明,小车运行中发生偏斜时,轮轨承受更大的应力,最大应力区集中分布在小车偏斜方向的半边轨道上,且轮缘与轨道之间发生接触,导致轮轨更易磨损.     

Atherosclerosis

Atherosclerosis, a disease of the large arteries, is the primary cause of heart disease and stroke. In westernized societies, it is the underlying cause of about 50% of all deaths. Epidemiological studies have revealed several important environmental and genetic risk factors associated with atherosclerosis. Progress in defining the cellular and molecular interactions involved, however, has been hindered by the disease's aetiological complexity. Over the past decade, the availability of new investigative tools, including genetically modified mouse models of disease, has resulted in a clearer understanding of the molecular mechanisms that connect altered cholesterol metabolism and other risk factors to the development of atherosclerotic plaque. It is now clear that atherosclerosis is not simply an inevitable degenerative consequence of ageing, but rather a chronic inflammatory condition that can be converted into an acute clinical event by plaque rupture and thrombosis.     

轴对称有狭窄弹性管流固耦合模型及数值模拟

建立了求解厚壁,有狭窄,大管壁变形的血管及管内血液流动的流固耦合问题的数值计算模型。血管的几何形状、物质特性及模型的有关物理参数由模拟颈动脉血流及血管壁塌陷的实验获得。流体采用Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程,用广义有限差分方法求解。     

回顾性分析红细胞分布宽度预测急性胰腺炎患者死亡的临床价值

目的回顾性分析红细胞分布宽度(RDW)与急性胰腺炎(AP)患者死亡率之间的关系,并评估RDW预测急性胰腺炎患者的死亡率情况.方法选取急性胰腺炎患者70例,收集并分析患者的临床资料和实验室指标,采用ROC曲线分析评估RDW值预测急性胰腺炎患者死亡率的能力.结果 RDW,Ranson评分是急性胰腺炎患者的死亡的独立危险因素(P0.05),其中RDW回归系数为0.703,OR为2.218(95%CI 0.961~4.243,P=0.041);RDW曲线下面积为0.719%(CI 0.599~0.820,P=0.024),最佳截断点为14.3,敏感性为87.5%,特异性为41.94%.结论红细胞分布宽度是一个新的、敏感度高的预测急性胰腺炎患者死亡率的指标.     

砼-岩一体两介质破裂过程中声发射特征试验

研究砼-岩一体两介质在受载条件下的声发射特征,可为预测该类型材料的破裂失稳提供科学依据。为此开展了砼、岩石、砼-岩一体两介质在单轴压缩条件下的声发射特征研究。结果表明:砼-岩一体两介质的能量计数曲线在破裂演化过程中呈现双峰值,峰值1的声发射特征可作为岩石材料失稳的预判;声发射事件的时空演化规律表明砼-岩一体两介质的非稳定破裂发展先从砼材料开始,而后通过砼-岩胶结面诱导岩石材料发生失稳破坏;声发射空间定位聚类结果表明砼材料先发生剪切失稳,而后通过失稳过程中所释放出的断裂动能以及骨料的应力集中,诱导岩石材料发生劈裂破坏。     

超声检测糖尿病患者无名动脉分叉处的临床意义

目的:探讨高频超声对糖尿病动脉硬化的诊断意义,比较颈部动脉斑块好发部位的差异,分析动脉粥样硬化斑块形成的独立危险因素。方法:使用彩色多普勒超声对58例糖尿病患者及41例非糖尿病患者进行检查,观察颈部动脉分叉处斑块形成情况,分析收缩压及糖化血红蛋白对斑块的影响。结果:糖尿病组颈部动脉斑块的发生率明显大于正常组,两组间有显著差异(P<0.05),年龄及与收缩压是动脉粥样硬化斑块形成的独立危险因素。正常对照组无名动脉分叉处粥样硬化斑块发生比例较糖尿病组高,二者差异显著(P<0.05)。左侧颈总动脉分叉处、右侧颈总动脉分叉处及无名动脉分叉处粥样硬化斑块的发生率无显著差异(P>0.05)。结论:糖尿病患者动脉粥样硬化的发生率明显高于正常人群,并随年龄及收缩压的增加而加重。无名动脉分叉处与颈总动脉分叉处同为动脉粥样硬化斑块的好发部位。     

裸眼完井下的大位移井裂缝起裂研究

随着大位移井数量的增加,大位移井压裂逐渐成为油气藏的一种重要增产技术手段。大位移井水力压裂裂缝起裂与直井、普通定向井有显著差别,其起裂模式不仅与井眼轨迹(井斜角、方位角等) 有关,而且还与地应力方位密切相关。以往的斜井裂缝起裂模式已经不能满足大位移井压裂设计的需要。考虑作业条件、压裂液渗滤效应和孔隙压力的影响,建立了大位移井井筒周围应力场分布模型,提出了裂缝起裂压力和起裂方位预测模型,并分析了不同构造应力范围对大位移井压裂裂缝起裂的影响。计算结果表明,建立的模型完全适用于大位移井压裂设计的需要。     

全球大地震破裂空间复杂度特征研究

基于有限断层反演得到的滑移数据,用独立滑移单元的数量表征地震破裂复杂度,据此对大地震破裂进行分组,并研究破裂复杂度与主要震源参数之间的关系,探讨破裂复杂度的全球及区域空间分布特征。结果表明,矩震级很大(Mw≥8.5)的事件,地震破裂复杂度更大;破裂复杂度较高的地震分布在浅层地壳(≤30km)内的概率最大,随着震源深度增加,破裂复杂度对震源深度的敏感性逐渐消失;走滑断层机制占比较大的事件,破裂复杂度较高;破裂复杂度与地震能矩比没有明确的关系;破裂复杂度的空间分布特征与区域地质构造环境相关。破裂复杂度的空间分布特征可以分为3类,第一类是板块之间简单碰撞产生的俯冲带,板块交界处的滑动速率和方向较为一致,这种情形下以比较简单的事件类型为主;第二类是多板块交界处,或者板块交界处的滑动速率和方向在整个区域内存在差异;第三类是大陆内部的强烈挤压地带。与第一类空间分布特征相比,第二类和第三类情形下破裂复杂度相对更高。地震破裂复杂度可以在一定程度上反映区域应力场的复杂性。     

植物中的DREB类转录因子

DREB转录因子属于AP2/EREBP转录因子家族.AP2/EREBP转录因子是特异存在于植物中,与植物发育密切相关的一类转录因子的总称.该家族有五个亚家族,其家族成员的蛋白质序列均含有保守的AP2 domain.其中,DREB转录因子特异地与DRE顺式作用元件相结合,在调节低温,干旱和高盐等胁迫反应时具有重要作用.一个DREB转录因子可以调控下游的多个抗逆基因,从而使植物产生抗逆性.植物抗逆反应是一个非常复杂的过程,目前人们对其信号转导正在进行进一步的探究.     

储层构造裂缝数值模拟技术

数值模拟技术是对储层构造裂缝进行定量预测及确定构造裂缝空间分布的一种有效方法，文中给出了构造裂缝定量预测的数值模拟技术的基本原理和实施方法，该项技术是根据构造变形反演研究区域的边界条件及地质模型用有限元方法进行正演计算，确定出研究区的应力场，再结合岩石破裂准则确定裂缝的空间分布，讨论了地质模型、力学模型和数学计算模型之间的关系，并具体应用岩石破裂准则进行了裂缝计算。