运动康复生物力学教学实验室的设计和建设

根据康复运动生物力学课程教学的要求和班级授课的特点,提出教学实验室的建设思路;改进研制了适合多组学生同时进行实验操作的测力台和录像解析系统仪器,以及各种生物力学定理演示、测试仪器。在提高仪器成套率,形成规模化教学方面取得突破,有效降低教学成本,实现了该学科实验课程可进行整班教学的目标。     

利福霉素生产废水的生物处理

利用投菌法技术，采用水解－流化床－接触氧化工艺处理高浓度利福霉素废水，结果表明COD去除率在96％以上，各项指标达到国家GB978－1996排放标准。     

武术“劲”的运动生物力学探析

本文运用运动生物力学原理，分析了武术运动中力的分类、力与劲的区别和劲的力学本质，探讨了在武术运动中，如何把人体内蕴之力，也即劲，合理有效地化为外力发放出来，并验证了古代拳论的科学性，为武术训练提供了现代力学的理论依据。     

人体背部负重对坡道行走步态的影响

为了研究背部负重对于坡道行走步态的影响并分析受试者面临的滑倒危险性,4名健康受试者先后在10°斜坡上完成了不负重上坡和下坡、负重上坡和下坡条件下的试验。每人在每种条件下都进行3次试验。通过步态分析系统得到步态周期、步长、摆动相所占比例、脚跟触地时小腿角度和所需最大摩擦因数等步态参数,并且进行了统计分析。试验结果表明:负重后所需最大摩擦因数没有增大,而是明显减小;受试者在负重后会自动调节步态参数,从而降低所需最大摩擦因数,减小滑倒的危险;不同的受试者,由于行走习惯和肌肉强度等生理条件不同,在同样的环境中和同样的负重条件下面临的滑倒危险不相同。     

自适应遗传算法用于心肌细胞运动矢量检测

心肌细胞的搏动是一种弹性运动,通过对搏动过程中特征点的运动矢量检测,可以获得细胞收缩的生物力学特性．对数搜索、三步搜索等快速搜索算法都依赖于匹配误差单调减小这一假设,而这种假设在许多情况是不真实的,这就导致图象匹配仅仅收敛于某些局部优化值．在经典遗传算法的基础上,作者提出了自适应交叉算子扣变异算子,应用于柔性运动矢量检测．解决了心肌细胞序列图象特征点的运动矢量检测问题。     

不同因素对机械弹性智能车轮加速度信号的影响

为了研究不同滚动工况对机械弹性智能车轮加速度信号的影响,采用有限元分析方法研究速度、附着系数、载荷对接触应力和加速度信号的影响以及车轮不同位置的加速度信号的差异性。结果表明：速度和地面附着系数对法向接触应力分布影响不大;路面附着系数增大导致摩擦应力分布的不均匀性增加,载荷增大导致接地区域接触应力最大值增大。车轮速度增大,加速度峰值幅值增大,加速度峰值时间间隔减小;载荷增大,加速度峰值时间间隔增大;纵向附着系数功率谱能对地面附着系数进行区分;輮轮中间加速度信号更适合用于侧偏特性研究,通过侧向加速度信号积分得到侧向位移,可用于侧偏角估算。     

液体在毛细微孔中接触角测量方法

建立了液体在毛细微孔中接触角的测量方法。主要介绍了微孔式接触角测量仪的组成、测量方法及数据处理方法。二次蒸馏水与正十四烷烃在石英毛细管中接触角的测量结果表明该仪器测量数据的重复性好、稳定性高。根据测量结果,讨论了液体在毛细管中接触角随着毛细管径的变化规律,接触角随着毛细管管径的减小而增大。     

下颌第一前磨牙接触生物应力与仿真分析

口腔隐形矫治过程中,正畸医生主要根据经验法,或通过患者试穿戴情况及时调整隐形矫治器,确定分步矫治方案,此方案缺乏矫治过程中矫治器与牙齿接触产生的复杂矫正机理和生物力学理论研究。对此,从接触力学计算和仿真实验两方面展开隐形矫治生物力学研究;建立了矫治器与牙齿赫兹接触模型,从弹性、弹塑性和塑性三方面分析计算接触部位的接触面积、接触应力及其接触变形之间的关系;采用总体偏移法创建基于牙齿点云模型的矫治器模型,根据理论计算条件构建下颌第一前磨牙的接触力学仿真模型。仿真结果显示,当位移载荷和力载荷分别在0.15～0.21 mm、0.45～1 N的范围内时,牙齿移动效率最优;高于此值,牙齿承受应力过大,牙周膜和牙槽骨破损,不利于牙齿矫正;低于此值,牙齿移动效率降低,达不到矫治效果。     

小型螺钉连接件中界面接触压力的探究

航天器中的螺钉连接件,其界面的接触压力分布情况是未知的。螺钉的预紧力、数量、大小等对连接件接触压力是有很大影响的。为此采用富士压力测试纸来监测不同表面粗糙度界面的小型螺钉连接件中界面接触压力的分布情况,为今后的设计提供保障。     

足部生物力学模拟的有限元方法

针对1999年以来的研究,从足部疾病、步态分析、踝关节生物力学、跟骨应力分布、鞋垫对足底影响等方面的应用研究以及足部有限元建模方面进行综述。提出未来研究的重点。分析当前研究的困难和不足。指出困难在于足部结构的合理定义和适用的有限元方法,不足是缺乏多学科的协同工作和足部结构动态模拟时没有应用柔性多体系统动力学。