含半月板的活体股胫关节接触特性有限元分析

股胫关节接触生物力学研究是人们保护关节减少伤害,理解关节软骨退化造成骨关节病力学成因的关键.该文利用一系列活体膝关节磁共振断层扫描图像(MRI), 构建了含半月板、股胫关节软骨和股骨、胫骨三维实体的膝关节有限元模型.探讨了用有限元显式非线性动力学方法求解关节间存在相对滑动和摩擦时股胫关节接触特性,并模拟分析了在步行过程中外载荷变化时股胫关节的接触力学特性.仿真分析表明: 在载荷增加时,股胫关节接触面积增加,而股胫关节内外侧接触面积之比几乎不变,内外侧平均接触应力基本相等.     

停车场泊位占有率预测方法评价

采用上海市五角场地区的停车泊位检测数据,分析了商业、办公和体育场3种不同类型停车场泊位占有率(parking occupancy rate,POR)的时变特征,并评价了ARIMA(autoregressive integrated moving average)、卡尔曼滤波和BP(back propagation)神经网络等3种常用方法在POR预测中的适用性.结果表明,ARIMA和BP神经网络的预测精度总体优于卡尔曼滤波,BP神经网络在商业和办公停车场的短时预测中有较好的精度;3种方法的预测精度均随预测时间步长的增加而逐渐降低;不同类型停车场的POR预测精度存在较大差异,工作日的预测精度一般高于非工作日,且模型具有较好的自适应性.     

用基因枪法获得抗白粉病转芪合酶基因小麦

芪类物质是一种植保素,它在植物抵抗真菌和细菌感染时对重要作用,用基因枪法将来源于葡萄中的芪合酶基因转入普通春小麦品种京红５号,并获转基因植株,从轰击的２０１４块幼胚质中,获得了５个转化植株,并从其中２株的Ｔ３代训鉴定出１个对白粉病免疫植株和３个对白粉病中抗植株。     

人体站立受扰平衡策略的实验研究

为研究人体受到扰动后的平衡模式。利用Kane方法建立了人体5刚体4自由度站立受扰平衡的动力学模型。4个年轻受试者进行了不同强度的20次扰动实验。结果表明,人体受扰后肢体绕跖趾关节的翻转动量矩可用来表示扰动强度。不同扰动强度,平衡模式不同,如身体摆动、单跨步和双跨步。而且平衡过程是多关节协调运动,各关节均参与平衡恢复,其中跖趾关节和髋关节对于平衡恢复起主要作用,膝关节的贡献较小。上述研究对于平衡机能的康复训练和拟人机器人的平衡控制均具有重要意义。     

CT用于非人体目标几何体的三维重建

当被扫描物体存在镂空、遮挡和狭小空间时,需要大量图像拍摄或激光扫描工作;利用三维点云构建三角网格时,需要大量人工交互操作,且三维面绘制容易丢失特征信息。为解决上述问题,提出了采用CT对非人体目标几何体进行三维重建,再用体绘制进行显示的方法。基于医用CT对瓷器、陶器、木器和青铜器等材质的工艺品进行三维扫描,直接基于体绘制算法进行三维显示,同时提取CT图像轮廓点实现面绘制建模。结果表明,CT扫描重建精度高、体绘制效果好且人工工作量小、速度快。因此CT扫描及体绘制在非人体目标的三维重建中具有可行性,并且可以提高效率和精度。     

基于GPS资料研究中国区域电离层TEC的周日变化、半年度及冬季异常现象

利用球谐函数模型和2000-2002年间中国地壳运动观测网络基准站双频GPS P码观测数据,计算了中国区域电离层电子总含量(total electron content,TEC)年变化时间序列值,并着重以2001年计算结果为例,研究了中国区域电离层的周日平均变化特性和"半年度异常"(即电离层TEC值在春秋出现峰值,冬夏出现谷值)、"冬季异常"(即冬季日间的TEC值高于夏季日间的TEC值)现象.     

基于Fitts定律的人体上肢握物受扰恢复能力的评定

研究受扰恢复能力定量评定指标有助于揭示人体平衡控制机理,以及为平衡机能损伤患者提供科学的诊断方法和康复策略。基于F itts定律提出了4项上肢握物受扰恢复能力评定指标,并且通过在有无视觉条件下对握物状态下的上肢不同部位予以横向冲击的实验,验证了这4项指标的有效性。实验结果表明,肩关节的平衡恢复能力强于肘关节,无视觉情况下恢复时间增加,但恢复精度没有改变。     

基于能量的人体动力学稳定性评价指标

为验证使用基于能量的动力学稳定性评价指标度量人体运动稳定性的有效性,在人体双足站立受扰平衡实验中,对4个年轻受试者进行了23次不同强度的背部扰动试验。结果表明:动力学评价指标对于发生跨步的预测准确率为83%,对于不发生跨步的预测准确率为65%,总的预测准确率为70%,预测结果与实验结果基本吻合。由此可见,该指标较准确地度量了人体运动中的稳定性,其度量的准确度明显高于静力学评价指标(总预测准确率为52%),特别对于人体质心速度较大的情况,其准确度更高。基于能量的稳定裕量作为一种定量评价指标,用于描述人体运动中的动力学稳定性是可行的。