一种人体臀部肌肉-骨骼系统的3D建模方法

坐具是人们工作和生活常用工具,其舒适性直接影响人体健康。研究使用不同坐具时人体臀部肌肉-骨骼的受力情况,成为了改善坐具性能的重要研究方法。Spiral computed tomography (CT), Magnetic Resonance Tomograph (MRT)断层扫描数据可以观察不同片层组织变形情况,但是很难量化应变能、剪切力等力学参数。为获取坐姿状态下臀部组织、骨骼的力学特性,需要建立其姿态下的3D生物力学模型。由于国内尚未引进坐姿的MRI设备,坐姿情况下的臀部外廓形提取成为了建立模型时需要解决的重要问题。为解决这一难题,搭建了可用于模仿坐姿的臀部外廓形测量系统。通过Mimics、Solidorks、Geomagic studio等软件工具建立了臀部-肌肉骨骼系统的3D生物力学模型。该模型可通过有限元仿真,深层次地分析臀部组织内层的受力情况,从而用于座椅及轮椅的舒适性研究或压疮的病理研究。     

一种振动颗粒康复仪的噪声分析与降噪设计

对新开发的振动颗粒康复仪的振动噪声控制策略进行了研究。首先,通过对原样机的声强测试分析,确认实施按摩作业的薄壁圆柱桶与颗粒层为主要噪声源;其次,基于有限元方法,对圆柱桶进行了模态分析与振动响应分析,得到了圆柱桶场点处声压级频率响应曲线,构建了对圆柱桶噪声分析的数值仿真模型;最后,进行了试验验证。对现有不锈钢材质圆柱桶的振动传递路径进行了隔振处理分析,变桶底连接为法兰连接,并在法兰与振动平台间增加隔振层。数值仿真结果表明,与原样机相比,场点处声压级降低了约16.7dB。若当筒体材料选用阻尼大、比重小、壁厚大的有机玻璃材料时,基频的提高使结构的固有频率更远离激振频率,仿真发现与原样机相比,场点处声压级有望降低约28.2dB。搭建了改为有机玻璃桶且增加隔振层的试验样机,噪声试验表明:与原样机相比,空桶工作时,噪声降低了约15.2dB(A);加入按摩颗粒后,噪声降低约3.5dB(A)。     

立磨腔内结构对腔内流体场影响的分析

从立磨腔内结构入手,分析立磨腔内关键部件对腔内气固两相流体的影响。指出挡料环和风环结构对立磨腔内流体场有重要影响,选粉机分级室壳体、导风叶片、转子叶片、导风叶片与转子叶片间距等结构决定立磨的选粉效率;总结了立磨腔内各个关键结构部件的改进对立磨腔内流体场、选粉效率的影响规律,为立磨腔内结构优化设计提供了思路。     

立磨腔内气相流场数值模拟与分析

利用计算流体力学软件对立磨腔内气相流场的分布特性进行数值模拟分析,摸清腔内流场的分布规律,并对腔内局部结构进行优化设计。模拟结果表明:立磨腔内的流场主要由周向涡流和纵向涡流耦合而成,并在风环、灰斗和旋转磨辊的影响下变得十分复杂;在选粉区域呈现出沿顺时针旋转的强制涡流,且在部分导风叶片间产生局部二次涡流,认为导风叶片的安装角度应随位置的不同而有所改变。就风环结构中的导风锥对立磨腔内流场的影响做了深入研究,为立磨的结构优化设计和进一步研究提供了方法和依据。     

采用振动磨制备中药微粉

采用振动磨对三七和水蛭两种中药材进行粉磨实验,研究振动磨工艺参数对粉磨效果的影响。结果表明:水蛭的粉磨效果很好,在短时间内就能达到所要求的微粉粒度;而三七的粉磨效果较差,粉磨时间长且存在无法磨细的中间颗粒。增大磨介填充率、减少物料填充量、减小入磨粒度、增加粉磨时间都可以有效降低最终中药微粉的粒度。     

超细粉碎过程研究

本文研究了超细粉碎过程、找出了主要影响因素的作用规律，提出了实现超细粉碎，提高粉碎效率的三个基本条件。     

振动破碎技术及其动力学问题

振动破碎机利用刚性机械部件的高频振动，对物料进行高频冲击，破碎比可达20以上(一般破碎机为4～5)，且无需保险装置结构简单、造价较低l2l，是实现超细破碎技术的理想机型，成为目前国际破磨领域的研究热点之一。     

雷蒙磨的磨碎机理研究

从碰撞理论和运动学理论的角度出发分析推导了实际冲击破碎力的计算方法,发现冲击破碎力远大于离心碾压力,进一步揭示了雷蒙磨有效破碎机理.     

物料冲击破碎过程的一种非线性力模型

针对冲击破碎过程，在初步准静压破碎实验的基础上，提出了物料层的分段线性接触力模型，并引入恢复系数来表示膨胀阶段和压缩阶段之间的参数关系。应用该模型进行了单球冲击破碎的计算机模拟，证明恢复系数能宏观反映冲击破碎过程的能量损失。与线性弹簧阻尼模型相比，不但在微观过程中接触力保持正压，物料破碎会产生不可恢复的变形，更符合实验观察的实际情况，而且计算精度更高。     

振动作用下粘性颗粒动力学行为的实验研究

在振动作用下通过对四种不同粒径颗粒进行实验,得出了不同粒径粉体表面聚团率与频率的规律,以粉体倾斜面与水平面夹角所表示的粉体流动性随频率变化的规律,粉体聚团最大直径随时间变化规律以及流动粉体最小百分比与频率之间的变化规律。