基于结构系综理论发展可靠工程转捩模型的一种新思路 被引量：3

1

作者 毕卫涛 唐帆 +1 位作者 胡永煌 佘振苏 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期1136-1148,I0003,共14页

边界层转捩是一个科学与工程难题。当代工程转捩模型建立在间歇因子的唯象演化基础上,包含大量的经验参数和关联函数,其物理意义模糊导致适用范围不明确。随着高速流动的物理新因素的增加,出现了模型复杂性迅速增长,而可靠性越来越低的... 边界层转捩是一个科学与工程难题。当代工程转捩模型建立在间歇因子的唯象演化基础上,包含大量的经验参数和关联函数,其物理意义模糊导致适用范围不明确。随着高速流动的物理新因素的增加,出现了模型复杂性迅速增长,而可靠性越来越低的尴尬状况。根本性的瓶颈在于缺乏完整的湍流边界层理论,这一状况在壁湍流的结构系综理论诞生后出现了显著变化。该理论将固壁对湍流脉动形成的对称性约束表述为形成少数个结构系综,利用结构系综的广义拉伸对称性假设,完成了对于规范边界层平均速度和湍动能的完整剖面的统一描述,与大量实验和计算数据精确符合。将该理论应用于描述边界层的流向变化,便自然形成了从层流到过渡区再到湍流充分发展区的三系综刻画,实现了对转捩全过程的完整描述。本文提出了一个构建典型工程边界层转捩模型的新思路:依据实验和可靠的计算数据确定转捩边界层的流向结构系综,提炼反映转捩边界层物理状态和相似性的多层结构参数,进而形成物理图像清晰、定量描述精确的新型转捩模型。针对自由来流湍流诱发的平板边界层强迫转捩和有攻角的高超声速尖锥转捩两类流动,证明了上述思路的可行性,获得了对大湍流度下平板转捩的全分量、全流域的精准理论描述。将所发展的SED-SL代数转捩模型应用到高超声速尖锥的计算,得到了与实验一致的计算结果。通过细致刻画边界层流动的多层结构系综,有望推动转捩模型研究进入一个物理化、精确化的新阶段。 展开更多

关键词 边界层转捩 转捩模型 结构系综理论 湍动能 尖锥

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自由体操落地冲击的下肢动力学仿真研究 被引量：5

2

作者 肖晓飞 郝卫亚 +2 位作者 荣起国 李旭鸿 吴成亮 《中国运动医学杂志》 CAS 北大核心 2015年第2期150-156,共7页

目的:约70%的自由体操损伤由落地冲击引发,本文旨在量化运动员下肢内、外负荷,为减少下肢损伤风险提供理论依据。方法:利用高速摄像机采集男子自由操团身后空翻一周落地站稳动作,以SIMI motion三维运动分析系统对人体主要关节进行三维... 目的:约70%的自由体操损伤由落地冲击引发,本文旨在量化运动员下肢内、外负荷,为减少下肢损伤风险提供理论依据。方法:利用高速摄像机采集男子自由操团身后空翻一周落地站稳动作,以SIMI motion三维运动分析系统对人体主要关节进行三维运动学解析,用ADAMS/Lifemod创建个性化人体14环节刚体模型和自由体操落地垫模型,然后对采集的动作进行计算机仿真。结果:选择冲击前期、冲击后期、缓冲期3个阶段量化冲击负荷。外部负荷:冲击前期,人体承受最大冲击力约5倍体重,冲量和峰值负荷率最大。内部负荷:冲击前期,左踝关节的峰值负荷率最大(168W/kg),髋、膝、踝关节承受的冲击能量百分比分别为21%、21%、58%;冲击后期,矢状面,膝关节伸肌力矩峰值最大(161 N·m),冠状面,髋关节外展力矩峰值最大(154N·m)。结论:该方法可有效开展自由操落地冲击的动力学研究;对比髋、膝关节,踝关节肌肉承受着绝大部分的冲击能量,运动损伤风险最高。 展开更多

关键词 自由操 团身后空翻 落地冲击 冲击负荷 计算机仿真

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^(99m)Tc-DTPA经脑细胞外间隙给药后的动态分布及消除规律

3

作者 邹晶 高天姿 +10 位作者 汪洋 任蒙蒙 刘东阳 龙仁 成雨萌 刘萌 徐正仁 谢肇恒 吕鹏宇 袁兰 韩鸿宾 《北京大学学报(医学版)》 北大核心 2025年第3期562-568,共7页

目的:探索^(99m)Tc-二乙基三胺五乙酸(^(99m)Tc-DTPA)经脑细胞外间隙(extracellular space,ECS)途径在不同脑区给药后,正常成年大鼠脑内及全身的药物动态分布及消除规律。方法:使用鼠脑立体定位仪将SD大鼠固定,将体积为2μL、放射性活度... 目的:探索^(99m)Tc-二乙基三胺五乙酸(^(99m)Tc-DTPA)经脑细胞外间隙(extracellular space,ECS)途径在不同脑区给药后,正常成年大鼠脑内及全身的药物动态分布及消除规律。方法:使用鼠脑立体定位仪将SD大鼠固定,将体积为2μL、放射性活度为3.7 MBq(100μCi)的^(99m)Tc-DTPA分别注入大鼠的尾状核区和丘脑区,使用小动物单光子发射型计算机断层扫描/计算机断层扫描(single photon emission computed tomography/computed tomography,SPECT/CT)在不同时间显像,连续观察示踪剂的动态分布和消除规律。生物体内分布实验是在大鼠丘脑区和尾状核区注入^(99m)Tc-DTPA,4 h后处死大鼠,收集血液、尿液,取大脑、小脑、心、肝、脾、肺、肾,称重后用γ计数器测定其放射性强度。结果:^(99m)Tc-DTPA经脑ECS途径给药后,放射性分布浓聚于脑、肾和膀胱,左侧尾状核区给药的示踪剂优先向右侧小脑引流,右侧尾状核区给药的示踪剂优先向左侧小脑引流,尾状核区给药存在“对侧小脑优势引流”现象,而丘脑区给药后会优先向同侧小脑引流。给药4 h后,尿液、小脑和大脑出现高放射性摄取,其次是血液和肾,心、肝、脾、肺的放射性摄取值均较低,主要经泌尿系统排泄。结论:经脑ECS途径给药是一种极具前景的给药方法,但不同脑区经该途径给药后的动态分布与消除规律存在明显差异,本研究进一步拓展了“脑分区”的内容与意义,也为未来经脑ECS途径给药进行脑病治疗和新药研发提供了理论基础。 展开更多

关键词 ^(99m)Tc-DTPA 脑 细胞外间隙 组织间液 组织分布

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基于动态补偿的线性系统最优干扰抑制(英文) 被引量：2

4

作者 刘蕾 张国山 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期808-814,共7页

本文针对受外部干扰的线性时不变系统研究了基于动态补偿的最优干扰抑制问题,其中干扰信号为已知动态特性的扰动信号.首先,将原系统与扰动系统联立构成增广系统,进而转化为无扰动的标准线性二次最优问题.其次,给出了经具有适当动态阶的... 本文针对受外部干扰的线性时不变系统研究了基于动态补偿的最优干扰抑制问题,其中干扰信号为已知动态特性的扰动信号.首先,将原系统与扰动系统联立构成增广系统,进而转化为无扰动的标准线性二次最优问题.其次,给出了经具有适当动态阶的补偿器补偿后的闭环系统渐近稳定并且相关的Lyapunov方程正定对称解存在的条件,进一步给定的二次性能指标可写成一个与该解和闭环系统初值相关的表达式.为了得到系统的最优解,将该Lyapunov方程转化为一个双线性矩阵不等式形式,并给出了相应的路径跟踪算法以求得性能指标最小值以及补偿器参数.最后,通过数值算例说明应用本文方法可以不仅能够最小化线性二次指标,而且能够使得系统的干扰得到抑制. 展开更多

关键词 线性系统 动态补偿 线性二次最优控制 干扰抑制 双线性矩阵不等式 路径跟踪算法

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谈谈指导研究生与科研中的一些关系 被引量：3

5

作者 黄琳 《学位与研究生教育》 CSSCI 北大核心 2014年第10期1-4,共4页

对导师在培养研究生与从事科学研究中的一些关系作了辨析。认为指导研究生必须充分发挥研究生的主动性,重视学位论文选题的价值;从事科学研究应该注重实质性贡献,要在掌握方法、长期积累的基础上取得创新性成果。

关键词 导师 研究生教育 指导 科研

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金属材料力学性能的辐照硬化效应 被引量：24

6

作者 肖厦子 宋定坤 +2 位作者 楚海建 薛建明 段慧玲 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期141-178,共38页

开展金属材料力学性能的辐照硬化研究对抗辐照材料的设计及工程应用具有重要意义.材料辐照损伤效应主要包括材料原子移位产生的辐照缺陷以及由核反应产生的氢、氦等气体杂质对材料性能的影响.金属材料的辐照效应主要包括辐照硬化、辐照... 开展金属材料力学性能的辐照硬化研究对抗辐照材料的设计及工程应用具有重要意义.材料辐照损伤效应主要包括材料原子移位产生的辐照缺陷以及由核反应产生的氢、氦等气体杂质对材料性能的影响.金属材料的辐照效应主要包括辐照硬化、辐照脆化和辐照蠕变等.该文主要综述在低温(T<0.3T_m,T_m是材料的熔点温度)和低辐照剂量下,由原子移位损伤产生的辐照缺陷所导致的辐照硬化行为,即受辐照缺陷的影响,材料的强度会升高.材料的晶粒尺寸、晶界以及温度等因素对多晶材料的辐照硬化具有重要影响.金属材料力学性能的辐照硬化研究是个多尺度问题,其宏观力学性能既取决于微观尺度上辐照缺陷导致晶粒内部结构的变化,也取决于细观尺度上晶粒间的相互作用.该文从实验结果、数值模拟和理论模型三方面综述金属材料力学性能的辐照硬化研究进展.在此基础上,展望了该领域中存在的主要科学问题. 展开更多

关键词 金属材料 辐照硬化 温度影响 尺寸效应 力学性能

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医用钛合金材料对种植体生物力学行为的影响 被引量：5

7

作者 张继武 荣起国 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2100-2104,共5页

钛合金材料具有优异的机械性能、化学稳定性和生物相容性,已成为种植体主要原材料,但要满足患者临床治疗的长效安全性和功能性,医用钛合金材料的生物及力学相容性仍有待提高。具有较低弹性模量和较高强度的新型医用钛合金,对降低由应力... 钛合金材料具有优异的机械性能、化学稳定性和生物相容性,已成为种植体主要原材料,但要满足患者临床治疗的长效安全性和功能性,医用钛合金材料的生物及力学相容性仍有待提高。具有较低弹性模量和较高强度的新型医用钛合金,对降低由应力屏蔽导致的种植体的松动、脱落有着重要作用。本文利用有限元方法,对比新型医用钛合金材料以及传统医用钛合金材料对种植体结构和颌骨应力分布。通过对比发现由于新型医用钛合金材料高强度、低模量等特点,减少了由应力遮挡效应导致,诱发骨吸收、植入体松动、失效等问题的风险。 展开更多

关键词 种植体 三维有限元 新型钛合金材料 力学相容性 生物医用金属材料

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乙状窦憩室对搏动性耳鸣影响效果的血流动力学分析 被引量：2

8

作者 赵怡阳 谭文长 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期237-237,共1页

目的乙状窦憩室(SSD)表现为乙状窦呈局限性囊袋状膨隆。缺失骨壁完整重建是影响预后目的关键,憩室是否完全还纳对手术短期疗效影响尚不明确,长期疗效尚需随访。通过计算流体力学分析来分析其影响。方法基于计算机断层扫描血管造影术重建... 目的乙状窦憩室(SSD)表现为乙状窦呈局限性囊袋状膨隆。缺失骨壁完整重建是影响预后目的关键,憩室是否完全还纳对手术短期疗效影响尚不明确,长期疗效尚需随访。通过计算流体力学分析来分析其影响。方法基于计算机断层扫描血管造影术重建了6个特定患者术前与术后的几何模型。 展开更多

关键词 计算流体力学分析 囊袋状 乙状窦憩室 搏动性耳鸣 长期疗效 计算机断层扫描血管造影术 短期疗效 血流动力学分析

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面向深度不确定系统的情景计算方法 被引量：1

9

作者 刘奕 王刚桥 +2 位作者 吴志鹏 樊振强 陈永强 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3608-3615,共8页

提出了一种面向深度不确定系统的情景计算方法,该方法由三部分组成:混合建模、多样性计算、交互验证。混合建模是基于已有模型和相关数据,实现快速高效的动态建模;多样性计算指通过大规模计算实现对系统多样化演化的分析和预测;交互验... 提出了一种面向深度不确定系统的情景计算方法,该方法由三部分组成:混合建模、多样性计算、交互验证。混合建模是基于已有模型和相关数据,实现快速高效的动态建模;多样性计算指通过大规模计算实现对系统多样化演化的分析和预测;交互验证是基于人工计算系统与真实客观系统之间的交互验证保障情景计算结果的有效和可靠。给出了地震波经过建筑物后的传播与叠加效应计算和交通与驾驶行为计算两个算例,分析了情景计算方法对不确定系统仿真计算的有效性与应用前景。 展开更多

关键词 深度不确定系统 情景计算 多样性 混合建模

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冠脉循环和心肌力学性能 被引量：5

10

作者 霍云龙 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期40-41,共2页

心血管疾病是危害人类生命健康最严重的疾病之一,其巨额的防治费用成为家庭、社会和国家的沉重负担。心血管生物力学领域的研究不仅对于揭示正常血液循环的机理,认识血管生长、衰老的自然规律,而且对于阐明心血管疾病的发病机理以及提... 心血管疾病是危害人类生命健康最严重的疾病之一,其巨额的防治费用成为家庭、社会和国家的沉重负担。心血管生物力学领域的研究不仅对于揭示正常血液循环的机理,认识血管生长、衰老的自然规律,而且对于阐明心血管疾病的发病机理以及提供诊断与防治的一些基本原理包括心血管新型药物和新技术的研发都将有重要的理论和实际意义。我课题组的研究方向为心血管生物力学。动脉粥样硬化造成的动脉狭窄,如发生在心脏会限制冠脉流量和心肌灌注,从而导致心绞痛或心肌梗死。分析确定血管内的血流分布情况有助于深入理解动脉粥样硬化的病理生理机制,从而阻止动脉狭窄的形成和发展,本研究设计的血流动力学模拟软件已经应用于冠脉循环的临床诊断和治疗。研究发现并证实一系列与冠状动脉粥样硬化、动脉狭窄、动脉瘤相关的异常流动:在血管分叉处存在多个异常流动区域;血管舒缩可减缓冠状动脉粥样硬化的形成;冠状动脉分支上游的狭窄可极大地恶化下游分支处的血流分布;血管分叉处、较长的动脉瘤,血流动力学危害最大;率先提出一种两步法(形态学+血流动力学)来辅助CTA提高冠状动脉瘤破裂的临床预测精度[1]。辅助研发的'冠状动脉血流储备分数测量系统'已于2018年底完成多中心临床试验。对照压力导丝测量结果,该系统的临床准确性超过95%,临近病变准确性~90%[2]。这些研究提供了定量分析病变血管内复杂血流动力学环境的方法,具有重要的临床应用价值。现阶段临床上,冠心病的治疗集中于修复在心脏表面的病变大中动脉,很少考虑微循环治疗手段。这是因为心脏的血供,除了其表面的上百根大中动脉外,整体冠状循环的动静脉树却包括几百万根小血管,现有技术手段很难预测小动脉和小静脉中的血流分布,从而有效地掌控药物传输。通过实验测量,统计分析和随机重建,构建整体三维冠状动脉树和静脉树,提出了血流动力学模型,同步计算在所有大动脉、小动脉、大静脉、小静脉里的搏动血流;研究了心室肥大、心力衰竭、血管顺应性、血管分叉和血球密度对整个冠脉循环的影响;发现随着冠状动脉血管直径的降低,分叉处子血管内的流率变得较均匀,确保了红血球较均匀的分布到毛细血管网络中,从而有效地保障了心肌的新陈代谢[3]。三维冠脉树中的血流动力学研究可极大地扩展对整体冠脉循环的认识,确定冠心病的病理生理机制,进而研发新的微循环治疗方法。心血管疾病,如糖尿病、高血压、动脉粥样硬化、血管痉挛、动脉瘤等,都会影响血管的主动和被动力学性能。深入了解动脉的主动和被动力学性能可极大地提高对血管壁力学和血流动力学的理解,为深入地探索血管生长和重建的病生理机制、精确地预测粥样斑块的稳定性和破裂等心血管疾病的诊断与防治提供生物力学的新思路。许多学者测量和分析了血管的被动力学性能,但是对主动力学性能的研究相当有限。基于多轴力学性能测试实验和数值优化分析,首先提出了多轴主动应变能函数。不同于主要由弹性蛋白和胶原纤维调控的被动应变能函数,主动应变能函数反映了平滑肌细胞主动舒缩现象。进一步扩展单层的主动和被动应变能函数为双层模式,并提出了双层血管壁力学模型来计算血管壁内的应力与应变的分布,发现相对于外层,血管内层(Intima-media layer)承受了大部分周向张力,平滑肌细胞的主动收缩可降低所有层内的应力和应变。研究发现在正常生理态下相对于周向和轴向应力,血管壁径向应力可以忽略不计,但是在高血压和其它心血管疾病时,局部血管壁径向应力可以达到周向应力的一半,必须加以考虑。近期对比了年轻鼠和成年鼠的弹性血管和肌性血管壁的力学性质,发现与年轻大鼠相比,成年大鼠的肌性股动脉血管壁发生硬化、弹性颈动脉血管壁近似不变、弹性腹主动脉血管壁变软。结合现有文献,得出结论:不同类型、不同大小的动脉血管壁的力学性质随着年龄变化呈现非线性变化规律。这项研究为腹主动脉瘤和股动脉粥样硬化研究提供了生物力学新思路[4]。心衰,即心力衰竭。力学因素与心衰的发生、发展密切相关。揭示心衰的生物力学机理,对其预防和诊断不仅具有重要的科学意义,也有重要的临床指导作用。系统研究心肌力学性能以及心脏和血管系统动态耦合异常的生物力学机制不仅可以为离体的细胞分子学实验提供生理和病理信息、提高精度,而且可以基于细胞分子实验的结果调整模型中的参数,来验证各种心衰相关的假设。基于影像学测量,三维重构了心肌,执行了心肌动力学分析。在家兔模型中通过冠脉多点结扎产生鳞片状心梗,术后定期执行超声、Micro-CT扫描和组织学分析,证实了冠心病心力衰竭的发生和发展过程中心肌应力与血管增生和衰亡之间的关系。在心室肥大(通过主动脉结扎)和心梗(通过冠脉远端结扎)家兔模型中,评估了心脏房室腔大小、室壁厚度、室壁各节段的运动变化、射血分数、心肌纤维应力和应变、局部应力和应变等。研究发现心室肥大和心梗导致不同的心肌应力和应变,进而导致不同的心肌重塑直至心衰。此外,在年轻(6周)和成年(>8个月)大鼠模型(Wistar)中通过主动脉结扎创建左心室高血压,术后定期执行超声扫描和组织学分析,斑点追踪超声心动图法用于确定室壁各节段的应变和应变率,心肌有限元模型用于应力计算。相对于年轻鼠,研究发现左心室高压显著降低成年鼠射血分数和最大正负左心室压力发展率、增加心室舒张末期压力、增厚心室壁,相对于室间隔显著恶化了游离壁的收缩和舒张功能[5]。 展开更多

关键词 心肌力学 高血压 小静脉 小动脉 冠脉循环 冠状动脉粥样硬化 心血管疾病 应变能函数

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收缩性心衰大鼠腹主动脉及颈动脉的生物力学分析

11

作者 王璇 谭文长 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期47-47,共1页

目的近年来,大动脉弹性降低已经被认为是包括心衰在内的多种心血管疾病的危险因素。研究收缩性心衰大鼠心脏与腹主动脉、颈动脉之间的相互影响。方法通过冠状动脉结扎手术在Wistar大鼠中诱发心肌梗死,术后6周与同周龄Sham组处死,采集超... 目的近年来,大动脉弹性降低已经被认为是包括心衰在内的多种心血管疾病的危险因素。研究收缩性心衰大鼠心脏与腹主动脉、颈动脉之间的相互影响。方法通过冠状动脉结扎手术在Wistar大鼠中诱发心肌梗死,术后6周与同周龄Sham组处死,采集超声心动图并记录大鼠腹主动脉和颈动脉的瞬态压力和流速。用Windkessel模型对颈动脉进行血流动力学分析。 展开更多

关键词 收缩性心衰 大鼠心脏 冠状动脉结扎 大动脉弹性 生物力学分析 腹主动脉 超声心动图 颈动脉

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吸霾对高血压大鼠心血管的血流动力学影响分析

12

作者 邴方博 谭文长 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期86-87,共2页

背景随着科技的发展进步,雾霾气候变得愈发常见,雾霾给人们的健康带来了极大的威胁。研究表明,长期处于雾霾环境下,会增加患心血管疾病的风险,尤其对于高血压患者的影响更为巨大。本文旨在从血流动力学角度,研究雾霾对高血压大鼠心血管... 背景随着科技的发展进步,雾霾气候变得愈发常见,雾霾给人们的健康带来了极大的威胁。研究表明,长期处于雾霾环境下,会增加患心血管疾病的风险,尤其对于高血压患者的影响更为巨大。本文旨在从血流动力学角度,研究雾霾对高血压大鼠心血管的影响。方法以7周龄的盐敏感大鼠为研究对象,分为4组,两组喂养高盐饲料以期造成高血压大鼠模型,两组喂养低盐饲料作为对比,其中高低盐饲养组分别有一组在最后4周进行吸霾喂养处理。饲养到期后,用多普勒超声扫描其心脏、主动脉及外周动脉,测量体内血流及心血管形态参数。之后进行生理学解剖,在全程心电监控的同时,记录大鼠升主动脉和股动脉的压力和血流波。用Windkessel-Womersley模型进行血流动力学分析,主动脉的血流由简化的N-S方程的Womersley解来描述,计算器心输出量,重建动脉输入阻抗,预测其壁面剪切应力及血管顺应性、扩张性,对4组大鼠的计算结果进行对比分析。结果对比发现,高盐吸霾组无论是在股动脉还是主动脉上都具有最高的血压值,其次是高盐组和低盐吸霾组,最低的是低盐组。超声结果对比发现,吸霾在高血压情况下造成更高的应力应变,心脏壁厚也有所增加。计算发现,主动脉顺应性降低,扩张性增加,股动脉及外周动脉顺应性变化较小,这些变化在吸霾高盐组大鼠中最为强烈。结论研究结果表明,吸霾对高血压大鼠模型的影响大于对普通大鼠模型的影响,加剧了其主动脉顺应性的降低,心脏应力应变的增加,血管壁及心室壁的增厚。 展开更多

关键词 高血压大鼠 主动脉顺应性 流动力学 心血管

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高盐、吸霾大鼠颈动脉的血流动力学分析

13

作者 王璇 谭文长 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期82-83,共2页

背景许多流行病学研究表明,高盐以及吸霾的程度与在高血压患者的相关度较高,尤其表现在动脉粥样硬化疾病方面。本研究的目的是研究高盐以及吸霾对大鼠颈动脉的血流动力学分析。方法针对7周盐敏感大鼠,设置3个对照组:分别喂养低盐饲料、... 背景许多流行病学研究表明,高盐以及吸霾的程度与在高血压患者的相关度较高,尤其表现在动脉粥样硬化疾病方面。本研究的目的是研究高盐以及吸霾对大鼠颈动脉的血流动力学分析。方法针对7周盐敏感大鼠,设置3个对照组:分别喂养低盐饲料、高盐饲料以及高盐饲料(喂养饲料的同时吸霾四周,其中吸霾主要以Zn金属颗粒为主)。3组大鼠(每组6只)喂养7周后至14周周龄,分别记录大鼠颈动脉的压力和流速,同时测量心电图。此外,将颈动脉冲压至100 mmHg,拉长至在体长度用多聚甲醛固定,进而利用共聚焦显微镜观察颈动脉的血管壁壁厚以及胶原纤维的排列。取得数据后,用Windkessel模型对颈动脉进行血流动力学分析。结果高盐吸霾组对比高盐组,高盐组对比低盐组的颈动脉收缩压、舒张压以及平均动脉压升高,颈动脉壁管壁增厚变硬,计算可得动脉顺应性降低。但对比低盐组,高盐组的颈动脉血流均值降低,但高盐吸霾组的血流均值升高。此外,心率对全身和局部血流动力学和动脉硬度的影响可忽略不计。结论通过结果分析可以看到,盐敏感大鼠的平均动脉压、动脉顺应性以及血管硬度受到吸霾的影响大于高盐。其中高盐吸霾组的血管管壁最厚,并且胶原纤维组织成分增加最明显。针对颈动脉血流,期望增加一个低盐吸霾组别进一步对比研究颈动脉血流的变化。 展开更多

关键词 颈动脉 顺应性 Windkessel模型 血流动力学

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先进涂层体系的跨尺度硬度及界面梯度效应研究 被引量：1

14

作者 梁立红 刘海燕 +2 位作者 宋晶如 王颖彪 魏悦广 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期723-727,738,739,共7页

作为先进涂层,微米/纳米颗粒陶瓷涂层在航空发动机叶片等关键部件中应用广泛,其力学性能在较大程度上决定着部件服役的寿命及可靠性。先进涂层的宏观力学性能紧密依赖于其微观结构,即其具有跨尺度力学特性。对跨尺度力学行为的研究既是... 作为先进涂层,微米/纳米颗粒陶瓷涂层在航空发动机叶片等关键部件中应用广泛,其力学性能在较大程度上决定着部件服役的寿命及可靠性。先进涂层的宏观力学性能紧密依赖于其微观结构,即其具有跨尺度力学特性。对跨尺度力学行为的研究既是前沿热点,又对先进涂层设计具有重要意义。首先观察和分析了微米/纳米颗粒(8YSZ)热障涂层/Ni基超合金体系的微观结构,然后采用耦合纳米/宏观压痕法实验和基于应变梯度和表界面效应的跨尺度力学理论研究了硬度及弹性模量的跨尺度行为。跨尺度硬度研究发现,涂层表面宏观硬度服从Weibull统计分布,纳米结构涂层硬度分散性较小;纳米压痕硬度较高且随压深增加而减小。进而开展了对界面粘结层附近的压痕硬度分布研究,结果显示:无论是涂层还是基底,硬度及模量都随离开界面距离的增加而减小。 展开更多

关键词 陶瓷涂层 纳米压痕 硬度 模量 跨尺度 界面

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利用近场微波系统检测不同方法干燥根管的效果

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作者 王佳莎 王培育 梁宇红 《北京大学学报（医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1124-1129,共6页

目的:建立近场微波检测系统,并评价其测量含水量的准确性,观察不同方法干燥根管的效果。方法:构建近场微波反射检测系统,检测Eppendorf管中、离体牙根管内已知定量的蒸馏水并记录微波反射系数,评价近场微波系统测量含水量的准确性。将1... 目的:建立近场微波检测系统,并评价其测量含水量的准确性,观察不同方法干燥根管的效果。方法:构建近场微波反射检测系统,检测Eppendorf管中、离体牙根管内已知定量的蒸馏水并记录微波反射系数,评价近场微波系统测量含水量的准确性。将12颗牙根发育完全、根管弯曲度小于10°的单根管下颌前磨牙截冠后保留14 mm牙根,机械预备至F3后烘干,向根管内注入10μL蒸馏水,按照不同干燥方法分为4组(n=12),采用近场微波系统检测烘干后和干燥完成后含水量的变化,评价其干燥效果:(1)阴性对照组,根管内注入10μL蒸馏水,不采用任何干燥方法;(2)纸尖干燥实验组,用4根#60纸尖依次插入根管中上1/3至有阻力,再用#40纸尖插入根管内至工作长度,重复至立体显微镜下纸尖尖端无水痕视为干燥完成;(3)95%(体积分数)乙醇干燥实验组,使用纸尖干燥根管(干燥方法同纸尖实验组)后,向根管内注入10μL 95%乙醇,静置10 s后,再用纸尖干燥;(4)70%(体积分数)异丙醇干燥实验组,使用纸尖干燥根管(干燥方法同纸尖实验组)后,向根管内注入10μL 70%异丙醇,静置10 s后,再用纸尖干燥。采用线性回归分析比较近场微波法和物理测量法检测含水量的相关性,计算Pearson相关系数。采用卡方检验比较不同方法干燥根管的差异,并进行两两比较。结果:Eppendorf管及离体根管内含水量的近场微波反射系数和含水量的物理测量值呈线性关系,R 2分别为0.991和0.970。不同干燥方法的实验组之间的微波反射系数差异具有统计学意义(P<0.05)。纸尖干燥后根管内残余的含水量最多,微波反射系数最大,为0.023。70%异丙醇进行根管干燥,残余的含水量最少,微波反射系数为0.006,干燥效果最佳。结论:近场微波系统可以用来检测根管内含水量的变化,70%异丙醇干燥根管的效果优于95%乙醇和纸尖干燥法。 展开更多

关键词 根管充填 近场微波 水 双尖牙

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静音水下航行器的水动力特性数值研究

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作者 戴袁鋆 任世成 +1 位作者 张纪华 余超 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期203-209,共7页

为了克服传统螺旋桨推进航行器推进效率低、灵活性差和噪声大的缺点,针对一种仿生柔性体推进的水下航行器的水动力特性进行数值研究,分析柔性体波动的振幅和波数对水动力特性的影响、仿生表面对水动力性能的影响以及整体设计对水动力特... 为了克服传统螺旋桨推进航行器推进效率低、灵活性差和噪声大的缺点,针对一种仿生柔性体推进的水下航行器的水动力特性进行数值研究,分析柔性体波动的振幅和波数对水动力特性的影响、仿生表面对水动力性能的影响以及整体设计对水动力特性的影响。数值结果表明,增大振幅将显著地增大静水推力,同时增加推进阻力;增加波数则显著地增加推进阻力,并减小静水推力。此外,使用仿生表面和现有的前尖端设计,可以减小推进阻力。研究结果有利于进一步优化航行器,提高航行器推进效率。 展开更多

关键词 水下航行器 仿生推进 柔性体 水动力特性

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连续旋转爆轰发动机的研究进展 被引量：42

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作者 王健平 周蕊 武丹 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期12-25,共14页

连续旋转爆轰发动机(CRDE)是一种基于爆轰燃烧方式的新概念发动机,具有一次起爆、燃烧速度快、热效率高、结构紧凑等优点,有望带来航空航天推进技术的跨越式发展,近年来受到世界各主要国家的高度关注。本文从基本概念、应用前景、实验... 连续旋转爆轰发动机(CRDE)是一种基于爆轰燃烧方式的新概念发动机,具有一次起爆、燃烧速度快、热效率高、结构紧凑等优点,有望带来航空航天推进技术的跨越式发展,近年来受到世界各主要国家的高度关注。本文从基本概念、应用前景、实验研究和数值模拟等角度,对连续旋转爆轰发动机的研究进展进行了全面综述。通过总结有代表性的研究成果,给出尚待解决的问题,为其进一步工程化应用研究提供参考。 展开更多

关键词 连续旋转爆轰发动机 综述 推进技术 航空航天

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超疏水材料表面液—气界面的稳定性及演化规律 被引量：27

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作者 吕鹏宇 薛亚辉 段慧玲 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期179-225,共47页

超疏水表面功能材料在防污、流动减阻等领域具有重要应用,其中液–气界面的稳定性是关系到该种材料性能发挥的关键因素.微结构液–气界面的稳定性主要体现在浸润状态转变过程,浸润状态恢复过程和气泡形态演化过程三个方面.在压强变化、... 超疏水表面功能材料在防污、流动减阻等领域具有重要应用,其中液–气界面的稳定性是关系到该种材料性能发挥的关键因素.微结构液–气界面的稳定性主要体现在浸润状态转变过程,浸润状态恢复过程和气泡形态演化过程三个方面.在压强变化、气体扩散等多种因素作用下,液–气界面会发生失稳现象,并以不同的形态变化方式进行演化发展.该文首先总结了三类液–气界面稳定性问题.在不同的演化阶段,液–气界面具有不同的位置和形状,体现出不同的稳定性.然后,分别针对液滴系统和水下浸没系统,考虑了几种主要的影响因素,综述了目前国内外关于超疏水微结构液–气界面稳定性研究的主要进展,总结液–气界面的演化机制.最后,展望了该领域中存在的主要科学问题. 展开更多

关键词 超疏水微结构表面 液-气界面 稳定性 演化规律 浸润状态转变过程

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上颌中切牙冠根折行冠延长术并桩核冠修复的三维有限元分析 被引量：11

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作者 甄敏 胡文杰 荣起国 《北京大学学报（医学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1015-1021,共7页

目的：构建上颌中切牙及其不同冠根折类型牙冠延长术后桩核冠修复的三维有限元模型,研究术后牙齿应力大小和分布情况,从力学角度分析牙冠延长术的适应征。方法：采用Micro-CT和3shape D700牙齿印模扫描仪分别对1颗上颌中切牙和模拟牙槽... 目的：构建上颌中切牙及其不同冠根折类型牙冠延长术后桩核冠修复的三维有限元模型,研究术后牙齿应力大小和分布情况,从力学角度分析牙冠延长术的适应征。方法：采用Micro-CT和3shape D700牙齿印模扫描仪分别对1颗上颌中切牙和模拟牙槽骨外形的石膏模型进行扫描,应用Mimics 10.0、Geomagic studio 9.0和ANSYS14.0软件构建上颌中切牙及其9种冠根折类型牙冠延长术后桩核冠修复的三维有限元模型。在舌侧切1/3和中1/3交界处,与牙长轴呈45°角静态加载100 N的力,对比分析不同模型中牙本质、牙周膜、牙槽骨、桩、核的等效应力（von Mises stress）和牙周膜面积的改变。结果：共建立10个精度较高的上颌中切牙三维有限元模型;不同牙冠延长术模型中不同结构的等效应力大小为：桩〉牙本质〉牙槽骨〉核〉牙周膜,且随着折裂程度的增加,上述结构的等效应力均呈线性增加（核例外）;模型的牙周膜面积减少了12%~33%;其中B2L2c、B2L3c、B3L1c、B3L2c、B3L3c模型的牙周膜等效应力超过了牙周膜的极限阈值。结论：唇侧折裂大于冠长3/4同时舌侧折裂深达骨嵴顶根方1 mm以上的上前牙不是牙冠延长术的良好适应征。 展开更多

关键词 牙折断 牙冠伸长术 有限元分析 牙冠 牙根

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基于简化和细分技术的三角形网格拓扑优化方法 被引量：11

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作者 吕书明 张明磊 孙树立 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期1225-1231,共7页

由于采用自动生成技术得到的网格往往不能满足数值模拟和仿真的要求,为此基于网格简化和细分技术,提出一种简单、高效的三角形网格拓扑优化方法.首先根据边折叠简化算法对三角形网格进行简化,得到具有较好拓扑连接关系的粗网格;然后对... 由于采用自动生成技术得到的网格往往不能满足数值模拟和仿真的要求,为此基于网格简化和细分技术,提出一种简单、高效的三角形网格拓扑优化方法.首先根据边折叠简化算法对三角形网格进行简化,得到具有较好拓扑连接关系的粗网格;然后对简化后的粗网格进行细分,引入具有良好节点度的新节点;最后再进行简化,直到网格的节点数达到给定的阈值.实验结果表明,该方法可以很好地改善网格的拓扑连接关系,与网格修匀技术结合能够大幅度提高网格的质量. 展开更多

关键词 拓扑优化 网格简化 网格细分 节点度 边折叠

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