桩核高度对下颌桩核基牙式全口覆盖义齿应力分布的影响

目的研究桩核高度对下颌桩核基牙式全口覆盖义齿及其支持组织应力分布的影响,为临床工作提供实验依据和指导。方法建立下颌桩核基牙式全口覆盖义齿及其支持组织的三维有限元模型,对义齿行全牙列垂直加载,分别计算当桩核根外段高度为3、4、5、6mm时义齿及其支持组织的应力值并进行比较研究。结果随着桩核根外段高度的增加,基牙牙本质、牙周膜、义齿基托及皮质骨的应力增大,黏膜的应力分布无明显改变。结论在保证义齿固位的前提下,应尽量降低桩核高度,维护组织健康。     

下颌桩核基牙式全口覆盖义齿及支持组织三维有限元模型的建立

目的　建立下颌桩核基牙式全口覆盖义齿及支持组织的三维有限元模型 ,为研究这一义齿修复形式的生物力学特性和优化修复体设计奠定基础。方法　应用激光三维扫描测量技术和计算机辅助设计 ,建立下颌桩核基牙式全口覆盖义齿及支持组织的三维有限元模型。采用全口义齿患者最大牙合力均数 ,在义齿全牙列垂直加载。结果　建立了下颌桩核基牙式全口覆盖义齿及支持组织的三维有限元模型。结论　该模型在边界设定、加载方式、加载量方面更接近口内真实情况 ,可用于下颌桩核基牙式全口覆盖义齿及支持组织的应力分布研究     

纯钛桩核及纤维桩核冠修复上颌中切牙薄壁残根后的有限元应力分析

目的通过建立纯钛桩核冠及纤维桩核冠修复上颌中切牙薄壁残根的三维有限元模型,分析正常咬合情况下两种桩核系统修复上颌中切牙薄壁残根后的应力分布。方法使用Inveon Micro-CT断层扫描技术以21μm最小层间距扫描上颌中切牙切缘至牙根全长,获得横断面DICOM格式数据,利用Inveon Research Workplace图像分析软件进行上颌中切牙外形重建,结合医学逆向工程软件Mimics、Geomagic、Catia建立三维有限元模型。用Ansys Workbench软件对所建模型进行网格划分和模拟加载,利用有限元分析法比较两种桩核系统修复后牙根的应力分布。结果纤维桩核修复组牙根牙本质最大主应力、剪切应力、等效应力峰值均比纯钛桩核修复组减少60%左右,纯钛桩核修复组牙根各区域应力值均大于纤维桩核修复组。同时,两组应力集中区域均出现在牙根唇侧中上1/3,该区域纯钛桩核组应力值达到37.73MPa,为纤维桩核修复组的1.9倍。结论有限元分析提示,上颌中切牙薄壁残根的两种修复方式中,纤维桩树脂桩核冠能更好地避免牙根的应力集中,从而有效降低牙根折裂的概率,可为临床薄壁残根的修复设计提供参考。     

有限元分析在轴结构设计中的应用

本文利用有限元方法对轴易产生应力集中的部位进行了细致地建模,通过计算得到了轴的结构应力分布规律,变形量和应力集中中处的应力值通过对危险截面的强度校核验证了原设计方案的可靠性,从而为该轴设计方案的最终确定提供了理论依据。     

功能状态下无牙颌患者髁状突的应力分布研究

目的构建无牙颌包括下颌骨的颞下颌关节(TMJ)三维有限元模型;探讨戴用全口义齿无牙颌患者在牙尖交错位紧咬牙时颞下颌关节髁状突的应力分布特征。方法以活体人颅为标本,采用螺旋CT断层扫描技术,图像数字化处理等方法在计算机上构建模型,然后在载荷状态下,利用ANSYSV8.0软件进行运算分析。结果建立了无牙颌下颌骨和颞下颌关节三维有限元模型,并在此模型后牙相应位点加载、运算、分析显示:髁突近颈部应力力值明显大于近顶区;前、后斜面由外向内力值逐渐减小;外、内侧由前向后力值逐渐减小,前斜面、外侧上1/2(近髁突顶)区域压应力占主导地位,下1/2(近颈区)区域以拉应力为主,下外侧为主要应力集中区;后斜面及内侧上1/2以拉应力为主,下1/2以压应力为主。结论戴用息止间隙为2mm的全口义齿无牙颌患者,髁状突各区域拉、压应力并存,但每个区域应力分布特征及水平有较大差异;前斜面外侧即关节功能区应力水平明显高于其他区域,符合正常人TMJ功能的特点。     

复合套拱在某隧道洞口段的应用及力学性能分析

为全面掌握偏压隧道洞口段复合式套拱的力学性能,通过对林屋隧道进口洞口段的复合套拱的桩底应力、桩身应力、钢架应力及拱顶下沉等进行了监控量测,并对监测结果进行分析。结果表明:在偏压地形情况下,复合套拱桩基底应力分布不均匀,极易造成基底不均匀沉降;偏压隧道洞口段复合套拱受力情况复杂,桩身底部易产生拉应力,拱肩、拱顶部位易产生较大压应力,不利于整体稳定性;复合套拱的两侧边桩对于提高隧道洞口整体稳定性有极大作用。     

路堤下的水泥土搅拌桩复合地基性状的探讨

目前在路堤基础下复合地基的设计中仍沿用刚性基础下复地基的设计理论,因而造成实测值与设计值相差甚远.结合高速公路软土地基处理中的现场试验和数值分析,分析了路堤下桩土应力、桩土表面沉降、桩身附加应力、复合地基承载力、侧向位移等.结果表明:在路堤下这种复合地基桩土应力比变化总体趋势为逐渐增大,但总应力比不大,应力集中不明显;桩土沉降存在不协调,实测土的沉降量比桩的沉降量要大;群桩时复合地基的承载力小于单桩复合地基承载力;侧向位移较小.     

不同种植体-骨结合部位对骨界面应力分布的影响

目的　研究功能负荷下 ,不同种植体 骨结合部位对骨界面应力分布的影响。方法　利用三维有限元法分析比较单根螺纹型种植体在 5 0 %骨结合率下 ,七种接触方式及部位 (局部交替、冠部、底部、颊侧和舌侧、近中与远中侧 )骨界面应力分布状况及种植体位移。结果　不同部位结合的种植体 骨界面应力分布状况不同 ,比较而言 ,冠部结合状态下 ,骨界面平均应力水平低、分布最均匀 ,骨界面最大应力值最小 ,应力集中程度最低。结论　种植体植入过程中保护种植体颈周密质骨对于种植成败非常重要     

骨结合率对种植体-骨界面应力分布的影响

目的　研究正常功能负荷下 ,骨结合率对骨界面应力分布的影响。方法　采用三维有限元法分析比较骨结合率分别为 10 0 %、75 %、5 0 %和 2 5 %时 ,骨界面应力分布状况及种植体位移。结果　随骨结合率升高 ,骨界面平均应力降低 ,最大应力值减小 ,种植体颈周密质骨应力集中程度降低 ,稳定性增强。结论　从生物力学观点看 ,骨结合率大于 5 0 %的种植体 骨界面更为安全 ,适宜的种植体 骨界面的结合率不应低于 5 0 %。     

船用柴油机喷嘴液力负荷有限元分析及结构改进

建立了某船用柴油机喷嘴内部流动的三维CFD计算模型,用计算流体力学软件ANSYS-FLOTRAN对喷嘴内的三维流动进行了模拟分析,得到了喷嘴内部的液压分布,然后将该结果作为边界条件对喷嘴的液力负荷进行了三维有限元分析.结果表明,在高压液力负荷作用下,喷嘴头部的应力梯度较大,喷孔进口内侧上端应力值最大,且存在应力集中.在喷孔进口处倒一半径为0.05 mm的圆角,再次对喷嘴的液力负荷进行分析,发现喷孔进口内侧上端的应力值降低了34%,应力集中也得到了有效缓解.     

不同腭穹隆形态上颌全口义齿三维有限元模型的建立

目的建立三种不同腭穹隆形态及牙尖斜度的上颌全口义齿及其下支持组织的三维有限元模型。方法根据三维坐标测量数据,在计算机上采用MATLAB6.1和ALGORFEAS软件建立三维有限元模型。结果得到尖、平、凹三种不同腭穹隆形态,牙尖斜度分别为0°、20°、30°的上颌全口义齿及其支持组织的三维有限元模型。结论该模型的建立为在不同加载方式下三种腭穹隆形态及牙尖斜度的上颌全口义齿基托及其下支持组织的应力分析奠定基础。     

深埋式桩板结构桥-隧过渡段动力响应特征分析

为了解深埋式桩板结构桥-隧过渡段的动力特性及过渡性能,在沪昆高铁某工点过渡区（含隧道口、过渡段及桥台）开展现场动力响应测试,分析不同车型、车速及行车方向等工况下过渡区的动力响应分布规律;并建立考虑车辆-轨道-路基耦合振动数值模型,研究过渡区的线路平顺性及桩板结构过渡段的动应力分布. 研究结果表明:不同车型列车激励下,过渡区振动加速度及动位移有效值的最大值分别为0.85 m/s2、0.034 mm,过渡段的振动水平要比隧道及桥台的更低;过渡段动力响应有效值随车速增大而增大,其增幅比隧道与桥台的更小;行车方向对过渡段与桥台连接区域的动力响应影响较大,对其他断面影响微弱;列车以300 km/h车速经过该过渡区时,过渡区钢轨挠度最大变化率约为0.149 mm/m,车体竖向加速度最大值为0.74 m/s2;桩板结构的存在能够将列车荷载传递至深部地基,使浅层地基土体承受的动力作用降低.      

复杂地形条件下桥上CRTSⅡ型轨道系统地震响应

为了研究复杂地形对桥上CRTS Ⅱ型轨道系统地震响应的影响, 以沪昆高速铁路线16~32 m简支梁桥为例, 考虑钢轨、扣件、轨道板、砂浆层、底座板、滑动层、桥梁、固结机构、端刺与挡块等部件, 建立了多跨简支梁桥-双线CRTS Ⅱ型轨道系统非线性动力学仿真模型, 研究了桥上CRTS Ⅱ型轨道系统纵向力分布特征; 设置了4种典型地形工况, 分析了不同墩高条件下桥上CRTS Ⅱ型轨道系统地震响应规律。分析结果表明: 与非纵连轨道结构相比, 桥上CRTS Ⅱ型轨道结构最大钢轨应力相对较小, 约为138.8 MPa, 应力包络曲线呈反对称, 线形平滑; 轨道板和底座板共同承受纵向力, 其最大值均出现在桥台附近, 最大拉应力分别达到25.2、27.1 MPa, 将在地震中发生开裂; 在地震中, 端刺承受着巨大的纵向力, 可达14~20 MN; 底座板与桥面之间相对位移超过24 mm, 对系统有隔震耗能作用; 地形对钢轨、轨道板和底座板纵向力的影响约为30%左右, 对墩底剪力影响较大, 在地形发生突变处, 墩底剪力增幅达4倍; 靠近桥台处的滑动层横向变形较大, 可达2.7 mm, 随着墩高增大, 扣件与滑动层纵横竖变形增大; 在地震作用下, 滑动层普遍存在着较大的竖向变形, 桥台附近滑动层竖向变形可达43.5 mm; 在地震中, 挡块与底座板之间存在着频繁的碰撞现象, 桥台附近挡块碰撞力可达38 MPa, 挡块将发生损坏。      

腭穹隆形态对无牙上颌应力分布的三维有限元分析

目的研究腭穹隆形态对无牙上颌应力分布的影响。方法模拟五种咬合状态,对尖、平、凹三种腭穹隆形态无牙上颌的三维有限元模型进行加载。结果在五种加载条件下,三种腭穹隆形态无牙上颌的唇系带切迹区及牙槽嵴顶区为压应力集中区。在所有加载方式下,凹型腭穹隆形态无牙上颌的唇系带切迹区、上腭区及牙槽嵴顶区压应力峰值均高于平型,尖型最低。结论腭穹隆形态对无牙上颌的压应力分布状况无明显影响,对各压应力区应力值大小有影响;无牙上颌压应力的分布及大小与加载方式有关。     

桥台裂缝的温度场效应研究

以重庆盘溪路大石坝立交工程为例,从温度场理论出发,研究了冬季降温产生的温度应力对如桥台结构的大体积混凝土应力变化的影响;应用有限元软件对桥台背面进行切缝处理,研究切缝后的桥台应力场分布情况。研究结果表明:桥台的外侧受温度影响比内侧受温度影响更为敏感,在降温时候外侧更容易开裂,在桥台背面适当位置增加竖向切缝后,桥台的温度应力集中现象将获得释放。     

Regression analysis of initial stress field around faults based on fault throw by displacement discontinuity method

The back analysis of initial stress is usually based on measured stress values, but the measuring of initial stress demands substantial investment. Therefore, amounts of underground engineering have no measured initial stress data, such as tunneling engineering. Focusing on this problem, a new back analysis method which does not need measured initial stress data is developed. The fault is assumed to be caused by initial load, the displacement discontinuity method (DDM) which considered non-linear fault is adopted to establish a numerical model of the engineering site, and the multivariable regression analysis of the initial stress field around the faults is carried out based on the fault throw. The result shows that the initial stress field around the faults is disturbed significantly, stress concentration appears in the tip zone, the regressive fault throw matches the measured values well, and the regressive initial stress field is reliable.