糖尿病患者足部辅具研究现状

糖尿病患者穿着专业的鞋具,可实现足部高压的卸载和分散,从而降低糖尿病足溃疡的发生率,减少足部感染、溃疡恶化甚至是截肢的危险。在糖尿病足防治指南的基础上,通过梳理分析国内外文献,重点阐述了预防性足底压力卸载鞋垫和鞋具的设计开发现状。     

有限元建模技术在预测鞋底减震性能中的应用研究

通过建立足部-鞋底-地面有限元仿真模型,模拟着鞋状态下的足部在落地过程中的受力情况,从而对鞋底的减震性能进行预测。第一部分是有限元模型的建立,在有限元软件中建立了足部-鞋底-地面有限元仿真模型,模拟并预测鞋底的减震性能。第二部分是验证实验,即验证有限元模型的有效性,让12名男性受试者分别穿着减震性能不同的运动鞋,从20、40、60 cm高度完成主动落地运动,使用三维测力台和鞋垫式足底压力测试系统同步采集分析落地冲击过程中的鞋底压力峰值和足底压力峰值。通过对比仿真模拟数据和实验数据,穿着不同运动鞋从不同高度下进行落地运动,模拟数据相对于实验数据的误差率也不同,但是所有误差率的绝对值都小于5%,因此验证了该足部-鞋底-地面有限元模型的有效性。本文建立了足部-鞋底-地面三维有限元仿真模型,用于鞋底减震性能测试的仿真模拟,在该模型中,可以任意改变鞋底的材料和结构,并对鞋底和足底的受力情况进行预测,从而指导运动鞋的设计和生产。     

面向对象方法在仿真建模中的应用研究

计算机仿真是在计算机上解算物理系统数学模型的过程,仿真建模的根本目的是建立仿真模型软件,面向对象方法是一种软件设计与开发方法,同样能够应用于仿真建模,主要应用于数学模型设计、模型软件设计与开发两个方面。     

有限元方法在鞋底防滑安全性中的应用研究

本研究的目的是采用有限元分析技术对鞋底的模型的防滑性方面进行评价,从而为今后的鞋类性能检测和鞋件的开发、设计提供有效的技术支持。本研究以某品牌的休闲鞋底为有限元分析对象,通过有限元模拟分析鞋底的防滑性能。有限元技术的流程是:通过3D Smart Scanner三维智能扫描仪扫描得到Geomagic格式的三维图像,Geomagic Studio2013软件进行补洞和修复,Rhinocero5.0软件进行三维模型的重建,ANSYS15.0 LS-DYAN进行有限元模型的构建、分析、求解。最后,将本研究的结果与实体实验结果进行比较,考察其可靠性。研究结果显示,有限元分析与实体测试结果的趋势是一致的,证明了有限元分析法在鞋类开发和检测流程中运用的可行性。     

刚体有限元方法改进及其在风力机动力学中的应用

在建立风力机结构动力学模型过程中,该文发现刚体有限元方法采用的二次划分方法存在缺陷,会导致系统动能存在损失、精度降低。为了对这些缺陷进行改进,抛弃二次划分方法,根据实际结构灵活布置弹性阻尼节点,并调整了弹性阻尼节点的作用范围。对改进方法的正确性和精度进行对比验证,结果表明:改进方法具有更高的精度;在分段数目较少时,其位移和频率结果更接近精确解。改进方法灵活易用,处理边界条件简便,有利于在工程应用中的推广。采用改进方法建立了水平轴风力发电机的整机结构动力学模型,该模型结果精确可靠。     

非线性螺旋弹簧有限元建模方法

传统的螺旋弹簧设计方法缺乏对弹簧精确的几何形状设计,忽略安装方式对弹簧几何模型的影响,缺少对弹簧工作行程过程中形状变化的控制。介绍应用有限元原理的螺旋弹簧设计方法和弹簧的几何模型建立方法。编写建立弹簧几何模型,有限元模型建立模块,复杂弹簧模型成形模块,求解模块和后处理模块。几何建模过程中,确定轴线和定义螺旋弹簧的中心线,给出弹簧有限元模型的建立准则和几何建模以及有限元模型实例。应用有限元方法的产品设计和优化能够提高设计的可靠性和安全性,降低开发成本,缩短开发周期。     

海藻糖研究现状及其在食品工业中的应用

海藻糖是自然界的动植物和微生物中广泛存在的一种双糖。研究发现 ,内源和外源的海藻糖对生物体组织和生物大分子具有同样的非特异性保护作用。文章对海藻糖的理化性质、生物学特性及其作用机理、生产方法及其在食品工业的应用进行综述。     

有限元分析技术及其在纺织中的应用

评述有限元分析技术的特点及其在纺织中的应用，指出有限元分析技术在纺织行业广泛的应用前景。     

三维扫描仪在四川儿童足部形态学中的应用研究

通过使用Infoot三维扫描仪,探究四川地区3~11岁儿童的足部尺寸发育规律。结果表明,脚长、脚宽、第1跖趾长度、第5跖趾长度、跖趾围长、跗背围长、兜跟围长均与年龄成正相关,拇指偏移角度、前后脚掌长度比值与年龄无相关性。     

神经网络建模及其在食品包装机械中的应用

针对液压伺服系统的强非线性，提出了一种神经网络建模方法。在系统反馈输入信息的基础上，构造一样条函数和常数作为神经网络的输入量，以扩充网络输入量矩阵，使用传统BP算法离线训练网络，得到神经网络模型。应用于食品机械液压伺服系统的建模结果表明，所提出的神经网络模型训练过程收敛速度较快，模型精度高，可有效避免网络陷入局部最优值，而且不需要更多的系统信息。     

扩展有限元法在疲劳裂纹扩展模拟中的应用

随着计算机技术的发展,有限元仿真技术被大量应用于疲劳计算中。然而,在进行疲劳分析时,常规有限元法往往对于网格的划分限制较大,工作量大,效率低。文章采用扩展有限元法对疲劳裂纹扩展进行仿真分析,简化了网格划分过程,并通过与试验结果的对比,证明了该方法的准确性。     

基于有限元方法的滚筒结构分析及设计

为了对带有纵横加强筋板的滚筒挠度进行理论分析,用Pro/E建立了滚筒有限元模型。结合简化的简支梁模型,以滚筒几何轴的挠度和滚筒壁厚的计算为依据,对模型进行参数化设置。通过分析影响挠度的主要参数,结合厂家现有的生产工艺,提出滚筒结构优化的方案。使用参数化模型对修改前后的模型进行动态性能分析,验证滚筒频率和振型。     

类长圆形葡萄强制通风预泠过程的有限元法研究

建立了纵剖面为类长圆形的葡萄强制通风预冷过程的传热数学模型，并用有限单元法对所建模型进行了求解，得出了预冷过程任意时刻葡萄内部的温度场及关键性参数如半冷却时间、7／8冷却时间等，并用试验结果进行了验证。结果发现，有限单元法对模型的求解能精确地对预冷过程进行预测。     

The Finite Element Method in Thermal Processing of Foods

A variational finite element approach using triangular simplex and 2nd order quadrilateral elements was employed to analyze several problem areas that are of practical importance in the thermal processing of conduction heating products: (1) A method was developed to calculate conversion factors for thermal process design applicable to glass jars filled with conduction heating products. (2) The overshooting of temperatures after steam-off was studied, indicating that not including the contribution of overshooting to sterilization values in process design, can lead to gross overprocessing. (3) A method of correcting sterilization values to account for harmonious fluctuations in retort temperature was developed. (4) The air cooling of cans by natural convection was analyzed.     

Research on mechanical properties of fibers at asymmetric ring spinning triangle using Finite Element Method

In the ring spinning process of staple yarn, spinning triangle is a critical zone, whose geometry influences the mechanical properties of fiber in the spinning triangle directly. In the practical spinning, especially in some modified ring spinning systems, the spinning triangle is often asymmetric, in which the horizontal deviation of the twisting point is existed and lead to an obvious angle between the yarn spinning tension and the vertical axis perpendicular to the nip line. Therefore, in this paper, the fiber tension distributions in this kind of asymmetric spinning triangle were studied using the finite element method. In the direct finite element model, the initial strain of fibers in the two sides of spinning triangle is asymmetric, and corresponding accidental fiber tensions would be produced, which makes the fiber move to the middle of the spinning triangle and lead to inaccurate results. Therefore, in the paper, one new finite element model of the asymmetric spinning triangle with left (right) horizontal deviation was presented for calculating the fiber tension. In the model, an asymmetric spinning triangle with the same right (left) horizontal deviation was used to combine with the original asymmetric spinning triangle, and one axisymmetric quadrangle was built, and the symmetry axis is the central fiber. Then, the fiber tension and torque distributions in the spinning triangles of Ne40 (14.6 tex) and Ne60 (9.7 tex) cotton spun yarn were numerical simulated with different horizontal deviations and twist factors. Furthermore, the accuracy of the proposed finite element model in calculating the fiber tensions was validated by comparing it with the theoretical model built by the energy approach.     

织物悬垂特性的有限元计算分析

通过对织物基本力学行为的描述 ,运用几何非线性有限元方法对织物在悬垂时发生的大位移、大旋转、小应变的特殊力学现象进行了分析计算。试验表明 ,计算结果与实际情况吻合较好。     

Finite Element Modeling of Heat Transfer in Meat Patties During Single-sided Pan-frying

Our objectives were to mathematically model heat transfer in meat patties during single-sided pan-frying without and with turn-over, using the finite element method. Moisture loss rate was determined and included in the model to account for evaporation loss. The model was validated by comparing predicted and experimental temperature profiles monitored at three axial positions during pan-frying (one side and turn-over) at 140 and 180°C. Moisture loss rate, cooking time, and crust formation were functions of pan temperature and/or turn-over frequency and time. The least cooked point, predicted at the periphery of the top surface (no turnover) and midplane (one turn-over), required 20 and 10 min, respectively, to be cooked well-done at 160°C. Turning-over more than once slightly decreased frying time, but may not produce crusted surface.     

基于有限元的钢制烘缸应力计算与评定

为研究一台带内拉筒的钢制焊接烘缸的应力分布情况和结构安全性,采用有限元法,对烘缸的应力进行了有限元计算和分析,得到了烘缸的应力分布图,并对危险区域的应力强度进行了分析和评定。结果表明:最大应力出现在烘缸盖板与外筒体及内拉筒连接处的环带和盖板人孔开孔处的内侧区域,该区域是影响结构安全的危险区域。     

基于有限元法的压力容器壁厚优化

介绍了基于ANSYS的结构优化设计的基本原理和方法,在满足给定的刚度和强度的要求下使得压力容器的重量最小,并建立压力容器重量最小时的数学模型;利用大型有限元分析软件ANSYS10．0对该压力容器采用自由网格法建立该压力容器有限元模型,对壁厚进行优化分析,得到了合理的结构形式和尺寸。最后对优化前后的压力容器重量进行比较,发现优化后的压力容器重量下降了大约8％,从而可以节省大量工程材料。     

Finite Element Modeling of Heat and Mass Transfer During Steaming of Cowpea Seeds

One of the major constraints in utilization of cowpeas is from storage losses due to cowpea weevil infestation. Appropriate steaming of cowpeas has been known to prevent weevil infestation during storage. A finite element model was developed to describe simultaneous heat and mass transfer, which could be further used in examining physicochemical changes in seeds. Predicted temperature and moisture profiles in the seeds agreed well with experimental results. The average deviations of center and surface temperatures between predicted and observed values after 15 min of steaming were 0.91 °C (relative error, 1.0%) and 0.85 °C (relative error, 0.85%), respectively. The maximum error between observed and predicted moisture uptake was 8.60%.