中耳结构数值模拟及传导振动分析

传导性耳聋多由鼓膜或听骨链病变所致.缘于中耳解剖结构和传音机制的复杂,目前通过临床治疗未能使患者获得理想的听力.基于临床CT扫描结果建立中耳限元模型,并应用动力学的传导振动原理,对中耳结构进行数值计算分析,得到鼓膜振幅分布及听骨链结构的应力场.分析并得到结论:鼓膜与锤骨接触的边界区域是鼓膜最容易穿孔部位:砧镫骨关节的邻近区域是听骨链结构最容易破坏部位.该结论与临床统计的中耳易病变位置相吻合.此研究从力学机理解释了中耳的病变机理,可为耳临床医学提供新的研究视角.     

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.     

舰用橡胶隔振器抗爆炸冲击仿真分析

为了对舰用橡胶隔振器结构进行抗爆能力评估,使用显式动力分析软件LS-DYNA对设备隔振器系统进行了爆炸冲击环境下的教值模拟计算.通过分析其动态响应找出了隔振器在三维冲击环境下的薄弱部位并分析了橡胶件的不同安装方式对于抗冲击能力的影响.在总结精确有限元模型计算结果的基础上提出了橡胶隔振器的简化有限元模型建立方法.最后提出了相关结论及提高抗冲击能力的改进措施.分析计算的结果表明:通过有限元数值仿真计算能够全面地分析橡胶隔振器的抗冲击能力.研究对于舰用橡胶隔振器的抗冲击设计以及大型设备的系统级冲击模型建立有一定的参考价值.     

柔性关节空间机械臂建模、控制与仿真

关节是空间机械臂的核心部件,在机械臂动力学中起着重要的作用.精确的关节动力学模型,是机械臂系统设计、分析和控制的基础.以某空间机械臂原理样机为研究对象,建立了考虑关节柔性和摩擦特性的动力学模型.分别利用扭转刚度测试平台和驱动组件性能测试仪,测得了关节的刚度系数和摩擦系数.并进行了考虑关节力矩饱和非线性的PD控制律设计,同时给出了稳定性证明.为消除动力学方程系数矩阵的时变性和刚度矩阵的奇异性,将动力学方程进行等价变换,从而利用精细积分方法进行数值仿真.仿真结果表明,抗饱和非线性PD控制律能够保证机械臂在负载变化范围内,满足位置控制的精度要求.     

蠕变本构模型在时效成形仿真中的应用研究

为了在时效成形有限元模拟仿真的过程中得到更为精确的数值解,采用以经典塑性理论(CPT)为基础的蠕变本构方程,在蠕变试验的基础上,拟合了蠕变本构模型的参数B、m、n的值,并将该模型应用于T型试件的时效成形有限元模拟.通过与T型试件的热压罐时效成形的数据相比较,在模具曲率半径R≥2000的情况下,数值模拟仿真的数据与试验数据的差异较大.因此根据试验数据对蠕变本构模型中的参数B、m、n的值进行了修正.应用修正后的本构方程进行模拟,最后得到的数值模拟的结果与时效成形的试验结果相比较,最大曲率半径偏差小于0.8mm,满足工程应用要求.     

基于模型的虚拟人手势重构方法研究

虚拟人手操作的逼真性和准确性直接影响到仿真分析结果的可靠性.在虚拟维修作业过程中虚拟人需要不同的手势对各种工具进行灵活操作,针对该问题提出了从模型中重构手势的思想,并给出了一种新的关节角提取算法.首先,在人体建模软件中建造需要的目标手势并提取出骨架:然后用算法对原有手部模型各关节角进行迭代求解,直到该手部模型姿势与目标手势一致,实现对目标手势的重构.Jack平台上仿真结果表明,该算法可以快速有效地提取出手部模型的关节角.     

反精确现象与形式化研究

通过尝试给出软直方图估计模型中样本不完备度和模型粗糙度匹配关系的公式化定义,发现了一个反精确规则.该反精确规则给出的启示是,如果信息是不完备的,则一个较粗糙模型的识别效果会更好;反之,一个较精确模型会比较好.     

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.     

基于刚柔混合建模的柴油机曲轴系动态仿真

在分析PA6V12柴油机曲轴系运动及受力的基础上,利用Pro/E对曲轴系进行了整体造型,同时利用PATRAN对曲轴进行了有限元建模,通过ADAMS/View构建了曲轴系的刚柔多体动态仿真模型.模型主要考虑了柴油机在额定工况下的边界条件.结果分析表明,该模型能够准确的反映曲轴系的运动和受力情况,其结果也为曲轴动态有限元的疲劳寿命计算提供了依据.     

大口径反射镜分析驱动设计与优化

提出基于高精度有限元分析和优化算法的分析驱动设计方法,实现了大口径反射镜的快速设计.首先使用商业CAD软件设计反射镜的概念模型,其模型的构型只受少数关键参数控制.然后针对概念模型进行高精度有限元分析,得到能够权衡计算精度和计算代价的有限元模型.接着对反射镜的概念模型进行布局优化设计.最后提出反射镜的详细模型,并对其进行参数优化设计.该设计流程通过sight平台集成后自动运行,并回避了传统上光机结构设计流程依赖于几何模型的不足.基于该集成流程,设计了一个1.5m口径反射镜,分析得到其面形PV值小于λ/12,RMS值小于λ/56 (λ=632.8nm).设计结果表明,该方法具有很高的设计效率和实用性.     

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

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     

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

正~~     

Call for Papers The 12th International Conference on Service Systems and Service Management ICSSSM'15

正June 22-24,2015Guangzhou,China http://iec.cnsba.com/index.htmlCo-Sponsored by:ffiEE SMC(pending)South China University of Technology The Chinese University of Hong Kong Tsinghua UniversityHosted bv:School of Business Administration,South China University of Technology,China Conference Co-Chairs:     

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.