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摘要:利用微分几何理论和四阶龙格库塔法求解气瓶封头上T700碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)非测地线缠绕角微分方程,得到稳定的非测地线缠绕轨迹;利用有限元仿真软件建立T700 CFRP缠绕气瓶有限元模型,分析不同非测地线轨迹对工作压力(30 MPa)下T700 CFRP缠绕气瓶强度的影响,并采用渐进损伤模型分析爆破压力的变化规律.对于封头高h=50 mm的T700 CFRP缠绕气瓶,滑线系数为0.2时承载能力最强,比T700 CFRP测地线缠绕气瓶提高了7 MPa,约为6.4%;对于封头高h=160 mm的T700 CFRP气瓶,滑线系数为0.2时承载能力最强,比T700 CFRP测地线缠绕气瓶提高了6 MPa,约为11.5%.结果表明,优化设计得到的缠绕线型既能满足缠绕工艺的基本要求,又提高了T700 CFRP缠绕气瓶的结构力学性能,可为实际缠绕工艺提供参考....
[期刊论文] 杨帆 王福吉 贾振元
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CSTPCD 北大核心
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摘要:针对碳纤维复合材料(CFRP)与钛合金构成的叠层钻削中温度尚未准确预测的问题,以传热学基本原理为指导,建立了叠层钻削温度场模型,对钻削温度进行了理论计算;利用有限元方法,通过确定定解条件、区域离散化等步骤编写了计算机程序,使模型可解;进行了叠层钻削实验,通过预埋的极细热电偶获得了钻削过程中界面处特定点的温度,通过测力仪获得了切削力及扭矩等数据;再将测量数据以及加工参数代入模型中,利用其中一点的温度获得了热量传递到工件的效率,将其代回模型中进行了温度场求解,并将其他点处的测量温度与求解结果进行了对比.研究结果表明:计算得到的温度与测量温度值偏差较小,变化趋势相似,精确度较高,可以用来进行叠层钻削过程的温度场预测....
摘要:背景:门冬酰胺酶能抑制血管生成及影响局部血运,对血管内皮细胞造成伤害,从而影响股骨头局部血运.目的:对比观察门冬酰胺酶对地塞米松诱导缺血性股骨头坏死的影响.方法:Balb/c雄性小鼠由大连医科大学实验动物中心提供,实验方案经大连大学附属中山医院动物实验伦理委员会批准.Balb/c雄性小鼠60只随机分为4组:①门冬酰胺酶+地塞米松组(n=15):小鼠饮水中放入地塞米松2 mg/L,实验一开始该组小鼠腹腔注射门冬酰胺酶(1200 U/kg);②门冬酰胺酶组(n=15):门冬酰胺酶用量、用法同门冬酰胺酶+地塞米松组;③地塞米松组(n=15),小鼠饮水中放入地塞米松2 mg/L;④对照组(n=15):饲料和饮水中不放任何药物.8周后麻醉下处死小鼠,观察小鼠体质量、凝血因子指标、股骨头组织苏木精-伊红染色及免疫组织化学染色结果.结果与结论:①门冬酰胺酶+地塞米松组小鼠体质量增长明显弱于其他3组;②门冬酰胺酶+地塞米松组小鼠凝血因子Ⅲ和凝血因子Ⅴ明显高于其他3组(P<0.05或P<0.01);③与其他3组比较,门冬酰胺酶+地塞米松组小鼠股骨头空骨陷窝率更高(P<0.05),骨小梁占有率更小(P<0.05),骨坏死程度更加明显;④免疫组织化学门冬酰胺酶+地塞米松组骨保护素积分吸光度值明显大于其他3组(P<0.05或P<0.01);⑤结果说明,门冬酰胺酶能够显著促进小鼠缺血性股骨头坏死....
摘要:碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)以其轻质、高强等优点,已成为高端装备的优选材料.该材料在固化成型之后,仍需大量的边缘、盲窗口、异形轮廓等铣削加工以满足连接装配要求.然而,这类材料极易在表面产生毛刺、撕裂等加工损伤,严重影响构件的承载性能.阐明铣削加工中CFRP表层损伤的形成机制,用以指导铣削工艺的优化,是实现其高质量加工的关键.研究通过四种典型角度CFRP单向板的铣槽试验,从表层损伤分布形式及未切断纤维长度两个方面阐明了纤维切削角、刀刃钝圆半径及铣刀运动特点对CFRP铣削加工表层损伤的综合影响机理.研究表明:纤维切削角是影响CFRP表层加工损伤形成的关键因素.当其为锐角时,在大刃圆半径影响下易由无损伤状态向毛刺多发状态过渡,当其为钝角时损伤分布不受刀刃钝圆半径影响,表层损伤集中分布在90°~135°之间,为毛刺与撕裂共存形式.而铣刀运动特点造成了纤维切削角的连续动态变化,在易形成损伤的区间内引起损伤的动态累积,最终决定了未切断纤维长度.在此基础上,提出可有效抑制CFRP侧铣加工表层损伤的方法,并通过试验验证其有效性,为后续有关加工损伤抑制的研究提供基础....
摘要:背景:关于激素性股骨头坏死的发病机制的研究很多,但目前相关机制仍未阐述清楚.股骨头局部血运障碍被认为是股骨头坏死的一个重要原因.目的:观察血管紧张素Ⅱ对激素诱导的缺血性股骨头坏死的影响.方法:实验将Balb/c雄性小鼠随机分为3组:地塞米松联合血管紧张素Ⅱ组,将地塞米松置于饮水中(2 mg/L),实验开始第1天皮下植入胶囊渗透泵,按照0.28 mg/(kg?d)持续泵入血管紧张素Ⅱ共4周;地塞米松组,地塞米松用量、用法同地塞米松联合血管紧张素Ⅱ组;对照组正常饲养.全部动物饲养6周.结果与结论:①一般情况及病理改变显示,地塞米松联合血管紧张素Ⅱ组小鼠较其他两组体质量增长程度明显较低,血清总胆固醇水平、总三酰甘油水平、小鼠股骨头空骨陷窝率及骨小梁占有率(BV/TV)较其他2组明显升高(P<0.05),骨坏死程度更加明显;②免疫组织化学染色显示,地塞米松联合血管紧张素Ⅱ组骨保护素蛋白表达明显大于其他2组(P<0.05),破骨行为更活跃;③结果证实,血管紧张素Ⅱ能够明显促进小鼠激素诱导的股骨头坏死....
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CSTPCD 北大核心
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摘要:扩孔工艺可以改善复合材料气瓶瓶肩堆积并影响气瓶强度.为了研究该影响规律,首先,通过对比多个气瓶封头厚度的计算方法,组合推出双公式法,该方法能够较准确地模拟气瓶封头纤维层厚度的变化;然后,利用有限元方法建立气瓶渐进损伤模型预测爆破压力,并利用爆破试验验证了模型的准确性.结果表明,适当的扩孔工艺能使封头上纤维厚度极值降低31.53%,且过渡更加均匀;爆破压力下,封头内胆上的Mises应力整体下降且在瓶口下降更为显著,Mises应力曲线更加平滑;气瓶整体极限承载能力提高2.68%....
摘要:背景:成人髋关节发育不良目前主要的治疗方法有髋关节周围截骨术、髋臼旋转截骨术、髋臼加盖术等,方法多样,疗效不一.由于技术条件的限制,各种方法虽然不同程度的改善了头臼关系,但距离理想状态仍有一定差距,部分患者因而效果不佳,病情继续发展.目的:应用三维有限元方法从力学角度分析成人髋关节发育不良髋臼重建的可行性及有效性,为以后的科研及临床研究提供理论依据.方法:选择单侧髋关节发育不良患者髋关节CT薄层扫描数据,利用Mimics 15.0、Hypermesh软件分别建立健髋及髋关节发育不良患髋模型,利用镜像消减计算患侧髋臼缺损的部位及范围,模拟重建髋臼,建立重建髋关节模型,应用Ansys 10.0加载关节负荷,分析单足着地情况下各髋关节软骨下骨Von Mises应力分布情况.结果与结论:①各模型结果与实际情况相符合,最大Von Mises应力值出现在髋臼顶穹部及股骨颈后内侧;②患髋骨性缺损出现在髋臼前外侧,大小为43 mm×14 mm×7 mm;③应力加载后各组Von Mises应力峰值分别为:健髋股骨头(2.800±0.012)MPa,髋臼(3.855±0.035)MPa;髋关节发育不良患髋股骨头(5.066±0.026)MPa,髋臼(8.168±0.034)MPa;重建髋股骨头(2.769±0.085)MPa,髋臼(3.804±0.132)MPa,统计学分析结果显示髋关节发育不良患髋各部位Von Mises应力峰值明显高于另外二者(P<0.001),差异有显著性意义;而重建髋与健髋各部位数值相近(P>0.05),证明髋臼重建后髋关节应力分布恢复正常;④通过有限元模型受力分析证明,髋臼重建能够恢复髋关节力学结构,该方法治疗早期成人髋关节发育不良是可行性的....
摘要:背景:糖皮质激素类的诸多作用机制对于与骨坏死的病理过程的启动有密切关系,然而对于激素性骨坏死时股骨头动、静脉血管在不同时段发生的病理形态学变化的区别仍缺少相关记述.目的:观察大剂量皮质激素联合脂多糖诱导下的成年犬在不同时段其动脉和静脉系统的组织病理形态学变化,以讨论这种变化对骨坏死发生和发展造成的可能影响.方法:将健康成年犬15只随机分为4,8周观察组及对照组,每组5只(10髋).4,8周观察组行静脉注射脂多糖10 g/kg,于24 h后肌注甲强龙20 mg/kg,连续注射3次,每次间隔24 h,干预后4,8周麻醉处死,取股骨头行双侧病理切片染色,对骨内及支持带动静脉血管缩窄度进行分析测量.结果与结论:诱导4,8周后,犬骨内静脉的结构形态发生明显变化,表现为正常型静脉结构显著减少,而中度狭窄型、阻塞塌陷型静脉结构占比显著升高.在骨内动脉系统,8周观察组相对其他2组骨内区域动脉血管内膜相对增厚,血管缩窄程度高(P<0.05).结果证实,在皮质激素联合脂多糖诱导下,成年犬股骨头动脉和静脉系统出现病理变化的时间节点存在差异.静脉系统在药物诱导早期(4周)最先呈现出病理变化,而动脉系统病理变化出现在药物诱导8周后....
摘要:为实现大型航空零件三维测量过程中激光光条的快速高精度提取,提出了一种结合分层处理的激光光条亚像素中心提取方法.首先,根据序列图像的结构不变性将高分辨率图像压缩为低分辨图像.接着,通过二次拟合求解低分辨率图像中激光光条中心的法线斜率.然后,将低分辨图像求得的法线斜率还原到高分辨激光光条图像中.进而通过灰度重心判断准则,快速计算激光光条的亚像素中心.最后,采用所提出的方法分别在实验室和大型航空零件装配测试台上进行了复合材料标准样件和复杂零件的三维形貌测量.实验结果表明:该方法的单激光光条重建误差为0.269 mm,三维形面的重建误差为0.268 mm.该方法可有效提高工程零件快速测量过程中激光光条提取精度,满足大型航空零件现场测量的工程要求....
摘要:本文针对插电式混合动力汽车(plug-in hybrid electric vehicle,PHEV)这一典型混杂系统,提出了一种基于车速预测的混合逻辑动态(mixed logical dynamical,MLD)模型预测控制策略.首先,通过对发动机和电动机能量消耗模型进行线性化,建立双轴并联插电式混合动力城市公交车的动力传动系统数学模型;其次,运用模糊推理进行驾驶意图分析,提出基于驾驶意图识别和历史车速数据相结合的非线性自回归(nonlinear auto-regressive models,NAR)神经网络车速预测方法进行未来行驶工况预测.然后,以最小等效燃油消耗为目标建立PHEV的混合逻辑动态模型,运用预测控制思想对车速预测时域内最优电机转矩控制序列进行求解.最后,通过仿真实验验证了本文所提出控制策略在特定的循环工况下与电动助力策略相比,能够提高燃油经济性....
摘要:目前,辅助激光视觉测量法已广泛应用于大型零部件的三维形面测量.针对该方法在测量过程中普遍存在的轮廓边界信息获取不准确的问题,提出一种面向大型零部件的三维形面测量方法以获得精确的形面信息和轮廓边界信息.首先,根据光条图像序列采集特性,基于时间流的光条自适应定位方法实现了光条所在区域的实时定位;其次,提出了一种基于光条几何特征突变的边界提取方法,获取光条处的被测物边界行(列)坐标位置;然后,利用光条区域内快速提取的光条中心结果,确定准确的边界特征点坐标,并仅保留边界特征点以内的有效光条中心点;最后,对所提取的有效光条中心进行了三维重建,结合光条扫描实现了整个形面的三维快速测量.实验验证结果表明:该方法可实现被测物三维形面信息的高精度快速测量,同时获取精确的轮廓边界信息,其测量精度达到0.06mm,且大大减小运算量,满足大型零部件的快速高精度测量要求....
摘要:基于并联同步开关电感( P-SSHI)接口电路,设计了一种高效压电能量收集芯片。芯片包括P-SSHI电路、控制电路。芯片具有开关控制信号较少、控制电路结构简单、稳定性好的优点。输出端的设计能够有效抑制回流效应,提高了能量收集效率。基于0.5μm CMOS工艺仿真结果显示:在相同激励下,该芯片收集的最大功率是传统AC-DC整流电路的10倍以上。...
摘要:目的:通过对29例成人重度发育性髋关节发育不良( developmental dysplasia of the hip,DDH )患者全髋关节置换术( total hip arthroplasty,THA )中远期疗效的分析,探讨评价 THA 治疗成人重度 DDH 的中远期疗效。方法2007年3月至2011年12月,于本院骨科收治的29例(32髋)重度 DDH 患者;年龄为22~57岁,平均43岁。其中左侧18髋,右侧14髋。患髋 Harris 评分为(41.5±5.3)分。双下肢不等长,患侧短缩2~6 cm,平均4.2 cm,根据 Crowe 分型标准:III 型10例(11髋),IV 型19例(21髋)。患者主要临床症状为患侧髋关节疼痛、活动受限及跛行,部分患者存在腰部疼痛。X 线、CT 三维重建等辅助检查均显示患髋高度脱位或全脱位。所有患者均由同一主刀医生行人工 THA 治疗。29例获5~9年随访,平均6.5年。结果患者围手术期无手术短期并发症(血栓、感染、肺炎等),所有切口均为 I 期愈合,无髋关节脱位、坐骨神经损伤发生。2例股神经损伤均发生在术后2天,经对症治疗后均治愈。术后患者自述髋关节疼痛症状明显改善或消失,跛行步态比之术前明显好转,生活状态改善。末次随访双下肢长度相差-0.3~1.0 cm,平均0.4 cm。髋关节 Harris 评分:术后3个月(68.72±5.83)分;术后6个月(77.90±4.63)分;术后1年(86.53±2.65)分;术后2年(87.75±1.82)分;术后3年(87.88±1.59)分;术后4年(88.14±1.26)分;术后5年(88.4±1.1)分。因该组随访资料最短为5年,故采用术后第5年 Harris 评分与术前(41.5±5.3)分比较,差异有统计学意义(t=6.845,P<0.001)。复查双髋关节正位 X 线片可见,髋关节假体位置良好,无感染、骨溶解、松动、脱位现象。随访期间无翻修病例。结论人工 THA 治疗成人 Crowe III-IV 型 DDH 中远期疗效可靠,明显改善患者生存状态。...
[期刊论文] 徐爱宝 唐祯安 杨帆
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北大核心 CA
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摘要:针对多频天线结构复杂、尺寸较大的问题,采用圆形三开口谐振环超材料结构作为辐射贴片,设计了新型的适用于无线传感网络的微小型平面天线。研究了辐射贴片上的缝隙的尺寸、位置对频带特性的影响,优化后的天线尺寸仅为22.5mm×18mm×1.6mm,其电尺寸为0.18λ×0.144λ×0.013λ。实测频段为2.28~2.54GHz、3.23~3.55GHz、4.97~9.75GHz,覆盖了蓝牙、ZigBee、3.4GHz的WiMax频段,以及5GHz的WLAN频段,满足无线传感网络的通信需求。这款天线相比普通平面天线,尺寸减小了45%,且具有多频带、宽频带、体积小、结构简单、易集成等优点。...
[期刊论文] 杨帆 孙晖 王帅
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CSTPCD 北大核心
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摘要:随着时代的发展,规划实施评估已成为规划实施过程中必不可少的一环。当前,基于GIS的城市规划实施评估工作越来越受到规划界的关注与重视。在此背景下,文章探讨了基于GIS技术的规划实施评估流程与内容。通过总结可知,基于GIS的量化评估过程可以概括为评估因子选取、三维量化对比和信息分析回馈三个步骤。此外,文章探讨了GIS在规划实施评估中应用的未来趋势。...
[期刊论文] 高丹盈 李晗 杨帆
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:通过对聚丙烯-钢纤维增强高强混凝土(混杂纤维/高强混凝土)试块的高温试验,研究不同目标温度后混凝土表观特征、高温爆裂、质量损失及力学性能.结果表明:高强混凝土在600℃时发生爆裂,混杂纤维/高强混凝土直至800℃未出现爆裂,混杂纤维有效抑制了高强混凝土的高温爆裂.混杂纤维/高强混凝土的质量损失随所受温度的升高而增大,其抗压强度、抗折强度随温度的升高而降低,并且400℃以后显著降低.相同温度下,混杂纤维的加入提高了高强混凝土高温后强度.通过对试验结果的统计分析,分别建立了混杂纤维混凝土质量损失、抗压强度和抗折强度随温度变化的关系式....
摘要:该文通过对辽宁省朝阳市凤凰山文化博览中心的设计,分析了传统庭院式建筑在当代建筑文化及社会发展背景下的重构.并基于对“庭院”的本体研究,从设计理念、场所组织以及重构方式等方面探讨了传统庭院式建筑如何进行现代转译....
摘要:在商品经济带来的巨大消费潜力与竞争的情况下,通过将整个商业区打造为绿色商业公园,突出其中间带状城市绿色景观带的空间设计方法,构建休闲,购物,娱乐,商住为一体的一站式购物街区,使长兴岛商业新区形成一定的区域特色,聚集人气,成为商业中的公园,公园中的商业....
[期刊论文] 梁江 杨帆
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北大核心
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摘要:具有可持续发展特性的城市住区设计是当今城市规划研究的热点,也是未来城市生活倡导的主题.文章通过对瑞典斯德哥尔摩新阿斯塔法特住区国际建筑竞赛获奖方案进行解析,从城市一致性与可持续开发、都市混合与新旧并置、识别性强的公共空间等方面阐述了瑞典在城市住区规划设计方面的创新理念和策略,同时结合新阿斯塔法特住区竞赛获奖案例,归纳和总结出对我国城镇发展与社区建设的借鉴与启示....
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北大核心 CSTPCD
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摘要:针对在热力耦合复杂工况条件下厚壁圆筒自增强压力及最大工作载荷传统理论解计算困难,提出采用有限元技术及最优化方法,建立了最佳自增强压力及最大工作载荷优化模型,在不考虑温度载荷下,数值解与理论解误差仅为0.24%,从而验证了数值模型的可靠性,同时对圆筒在不同受热方式下的结构承载特性进行了定量分析,并给出了在内加热条件下圆筒的最佳自增强压力和最大工作载荷....
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