精准微创个体化医疗、3D打印及计算机导航技术在骨科临床的研究进展

随着近年来3D打印、有限元分析及计算机导航技术迅速发展, 为智能精准微创个体化医疗尤其是骨科临床应用提供了路径和方法. 本文首先对当前精准微创的个性化医疗发展趋势, 以及3D打印和有限元分析在骨科的临床应用进行介绍, 并详细探讨了计算机导航技术在骨科中的临床应用价值和存在的不足, 最后对未来3D打印和骨科计算机导航技术的发展趋势进行了展望.     

基于挡楔与二次闭式的闭开联合楔横轧有限元数值模拟

为解决轴类件楔横轧过程中的凹心问题, 提高材料的使用效率, 采用DEFORM-3D软件建立闭开联合楔横轧的有限元模型, 并通过网格法对闭开联合楔横轧过程中的金属流动规律进行了阐释, 分析了轧件各阶段应力应变分布. 创新使用挡楔和二次闭式轧制的方法, 通过闭式阶段塑造坯料端部形状, 为开式阶段轧制提供凹心补偿. 模拟结果表明, 基于挡楔和二次闭式的闭开联合楔横轧可以有效减少甚至消除轧后端部凹心, 为实现楔横轧的无料头生产提供了理论依据.     

一类椭圆型变分不等式的修正代数多重网格解法及并行计算

提出了一种修正的代数多重网格解法,来求解具有对称二阶椭圆算子的变分不等式的有限元离散问题.该方法基于离散椭圆型变分不等方程的线性互补性,运用积极集策略,对Gauss-Sidel光滑迭代后的近似解进行一个后处理,以满足不等式约束,从而解决了标准代数多重网格法在求解自适应网格上的变分不等式时不收敛的问题.数值实验表明了该算法在一致网格和h-自适应网格上的计算有效性和健壮性.为了减少计算时间,根据该修正算法内在的并行度,提出了一个并行计算格式,数值结果给出了该并行的加速比和效率.     

MSC.Marc有限元软件在粉末成形中的应用

粉末成形技术是一种应用比较广泛的精密成形技术,MSC. Marc作为有限元分析软件在模拟粉末成形方面具有强大的功能.本文介绍了MSC. Marc粉末成形的基本原理、方法,初步探讨了MSC. Marc有限元软件在塑料粘结炸药粉料成形过程中的应用前景,综述了MSC. Marc有限元软件在模拟粉末成形方面的应用现状,及应用MSC. Marc对粉末成形过程进行数值模拟的发展趋势.     

G-度量空间中的几个不动点定理

在G-度量空间中对公共不动点和耦合重合点问题进行了研究,得到了相应的公共不动点定理和耦合重合点定理。     

基于An soft Maxwell 3D的电磁场分析与计算

电磁场分析是复杂电子电气产品设计的一个重要环节,是决定产品性能的关键因素;而电磁场的有限元分析方法作为一个强大的工具,在工程中的应用极为广泛.根据长直螺线管的电磁场数学推导结果,利用ANSYS工程电磁场有限元软件对其进行仿真,验证了结果的一致性,反映出有限元方法在电磁场分析的优势及ANSYS软件分析的直观性与便利性,展示了ANSYS软件在电磁场分析应用中的基本方法与技巧.实验证明, An soft Maxwell 3D在分析复杂电磁场方面具有很高的实用价值.     

景区游憩价值评估的ZTCIA模型及其普陀山实证研究

景区游憩价值的评估可为景区可持续发展提供参考. 对游憩价值评估方法中旅行费用法的发展、存在问题和模型进行了阐述, 总结了国内外旅行费用法研究的不足之处, 并结合旅行费用法传统模型(ITCM和ZTCM)和旅行费用区间模型(TCIA)提出区域旅行费用区间分析(ZTCIA)模型. 为验证改进模型的实用性, 运用ZTCIA和ITCM模型评估了普陀山游憩价值, 2种模型的评估值分别为134.75亿元与135.95亿元, 从评估步骤上看, 2种模型存在一定的互补性, 因此, 最终将平均值135.35亿元作为普陀山2014年的游憩价值.     

不可压缩的Brinkman-Forchheimer方程的回溯两重网格法

本文考虑了不可压缩的Brinkman-Forchheimer方程的回溯两重网格法.该方法需要在粗网格上解一个非线性方程,在细网格上解一个Stokes问题以及在粗网格上解一个线性校正问题.最后给出了格式的能量误差估计,并用数值实验验证了本文算法的有效性及稳定性.     

基于多尺度分析的多重网格法

简单介绍了多重网格法和小波，并指出两者的相似之处，拓展了Briggs的思想．利用小波的多尺度分析与多重网格法的相似处，及小波基的特点构造多重网格法中从粗网格到细网格的插值以及从细网格到粗网格的限制算子，并用构造出的2个算子在多重网格系统中解决特定的椭圆方程，能得到与用传统的插值和限制算子相近的结果．     

开洞蒙皮体蒙皮效应的ANSYS有限元分析

利用ANSYS有限元通用分析软件对开洞蒙皮体试验模型进行了有限元数值模拟分析.将计算结果与试验结果进行了比较,分析了误差存在的原因及今后进一步研究的方向.     

土水势方程对Biot固结FEM的影响研究

常用的Biot(1941)固结理论中对Darcy定律的使用是不严格的,Biot(1 962)引入土水势方程进行修正,但这种改进很少引起工程界的注意.探讨了Biot固结常用形式和改进形式在控制方程和有限元方程方面的主要差别,推导了改进形式基于不同场变量的两种增量有限元方程.改进形式的有限元方程系数矩阵具有非对称性.当土水势增量方程中忽略重力势变化的影响时,改进形式的控制方程和有限元方程即退化为相应的常用形式.通过工程算例分析,结果表明:常用形式的计算结果高估了地基沉降和总土水势,低估了侧向位移.使用改进形式有助于提高分析精度.     

基于有限元仿真的东风11型救援小车支撑块结构优化

对东风11型救援小车支撑件进行了有限元分析．通过有限元计算。详细分析了有效应力分布情况；找出了应力集中较大的区域．并分析了其主要原因；观察了应力值最大区域并提出了改善应力集中的方法和措施。从而达到了结构优化的目的．     

开孔方管柱与工字钢梁连接的试验研究及有限元模拟分析

针对工程中应用广泛的方管柱与工字型钢梁的端板连接,对1组不同构造的节点进行了静力试验研究及有限元模拟分析,试验结果不仅得到了连接点的M-θr关系曲线,而且也得到了方管柱开孔周围的应力分布,为分析此类连接点的力学特性提供了理论依据.试验结果同时表明：端板厚度的增加及外伸端板的连接螺栓至上下翼缘板距离的增加均会提高连接的初始刚度.此外,在对试验结果与有限元模拟分析进行比较的基础上,还得到了与试验结果相对应的M-θr拟合曲线,且结果表明利用幂函数模型拟合节点的M-θr曲线是可行的,而且在相当大的转角范围内与试验结果相当吻合,拟合结果为实际应用提供了可供参考的数学表达式.     

机械密封焊接金属波纹管膜片结构的有限元分析

在Linux操作平台下应用FAST_wmg有限元前后处理软件对机械密封焊接金属波纹管膜片建立了有限元模型并进行了非线性有限元分析．在同等条件下对焊接金属波纹管采用了S型膜片和V型膜片，并分别进行了有限元强度评价和对比分析．结果表明，两种膜片最大应力集中都在膜片两端周围发生．这与文献所叙述的波纹管的主要失效发生在膜片两端与焊谷接近的部位非常吻合，但是，在同样边界条件下，在同样位移量时S型膜片最大应力值比V型膜片最大应力值小，压缩量大．     

基于局部波形法的六面体自动分割网格法研究

三维有限元法是求解复杂工程问题所需的数值模拟方法．用有限元法进行数值模拟时．首先要建立被离散化的有限元网格模型．但是，许多工程问题的构造和形状非常复杂，为此分割有限元网格的难度也很大．此外，分割网格是否合理，直接影响有限元计算的精度．现有的各种有限元商用软件提供了很好的自动网格分割系统．但是，由于用六面体单元对复杂形状进行自动网格划分是非常困难。而目前为止还是用手来完成复杂的工作，所以六面体单元的自动网格划分和网格自适应性还未充分应用在实际工程之中．对任意复杂形状的物体进行分割网格时仍存在一些问题．本研究将介绍生成或已有的规则六面单元改变成形状复杂并合适的六面体单元的一种新的方法，即基于阻尼波形传播理论的方法．结果表明，只要把复杂外部形状按波的形式传输给指定的规则六面体单元模型，就可得有效的六面体单元的网格模型．     

有限元节点编号优化

从分析最简单最优的矩形单元节点编号着手，分析其特点，得出各个节点的相邻单元节点编号总和除以该节点相邻单元数所得的节点商以及相邻单元最小最大节点编号和都为升序排列。总结出一种新型的有限元节点重编号方法，并举例说明该算法能减少有限元的带宽。     

一种基于微孔洞聚合模型的韧性材料失效判据

通过对阵列微孔洞附近应力场的三维有限元数值模拟计算,分析了韧性材料动态失效强度与材料应变率和材料中微孔洞相对间距的数值关系.基于微孔洞聚合模型,通过对微孔洞相对间距与微孔洞附近局部静水拉应力之间数值关系的分析,认为微孔洞之间韧带上静水拉应力对微孔洞相对间距很敏感,从而建立了以微孔洞相对间距和静水拉应力为参数的韧性材料动态失效判据.基于此失效判据,通过数值模拟得到韧性材料在不同应变率下的材料失效强度,并且可以合理解释韧性材料的动态失效.     

水位下降对均质土坝边坡稳定性的影响

对均质土坝在水位下降时坝体的渗流和坝坡稳定性进行了分析，坝体渗流分析时采用有限单元法．坝坡稳定性分析时采用条分法．发挥有限单元法和条分法两个方法的长处，并结合运用，可供工程设计人员参考使用．     

基于ANSYS的电力变压器铁芯磁场与漏磁场分布的仿真研究

介绍了应用大型有限元软件ANSYS对三相电力变压器铁芯磁场和线圈漏磁场的仿真分析。仿真结果与技术指标基本吻合．验证了分析方法的正确性和实用价值．