犬股骨髁松质骨挤压后愈合过程中骨小梁组织的形态学观察

目的 通过建立松质骨挤压的动物模型,模拟临床种植体挤压植入术,观察松质骨挤压后愈合过程的形态学变化.方法 以犬股骨髁松质骨为拟挤压部位,选择敲击挤压法,使用自行研制的挤压器,按照不同的挤压程度(0、0.6、1.2、2.0mm)进行逐级挤压、备洞,植入与种植窝直径相同的圆柱状纯钛种植体.按照不同愈合时期(1、2、4、12周)处死动物,取材,制作硬组织切片,光镜下观察松质骨骨小梁组织的形态学变化.结果挤压对于松质骨排列的影响主要表现在前四周的切片当中,种植窝壁松质骨受到挤压后,骨小梁排列更加致密.结论骨挤压技术在一定时期内能够提高种植窝周骨小梁的致密度,可能有益于提高种植体的初期稳定性.     

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     

涡旋管分离器结构参数对其性能影响的数值研究

基于计算流体力学数值分析,通过改变涡旋管分离器单管的旋流叶片旋转角度、灰尘口大小、叶片后端轴长度和叶片轴直径,分析其不同结构对涡旋管分离器总压损失与分离效率的性能参数影响.数值计算结果表明,旋流叶片的旋转角度由160°增大到180°,总压损失增大了25.18 Pa,分离效率提高了3.6％;;灰尘口由1.5 mm增大到2.5 mm,总压损失增大了126.71 Pa,分离效率提高了6％;叶片后端轴长度和叶片轴的直径,对涡旋管分离器的总压损失影响较小.其中灰尘口的大小对总压损失与分离效率的影响最大.     

接触网弹性吊索参数对弓网动态性能影响

为确定不同速度等级接触网弹性吊索参数的优选值，利用有限单元法，建立了中国高速铁路250、350 km/h两种速度等级的受电弓、接触网和弓网接触的动力学仿真模型，得到受电弓与接触网的动态性能指标，比较双弓作用下不同接触网弹性吊索截面积、张力和长度的弓网接触力数字特征和接触网定位点最大抬升. 研究结果表明:适应250 km/h的O2-1型接触网弹性吊索宜选用线型为JTMH 35 mm2、张力范围为(2.80 ± 0.10) kN，长度为14 m或18 m；适应350 km/h的京沪高速铁路接触网弹性吊索宜选用线型为JTMH 35 mm2、张力范围为(3.50 ± 0.10) kN，长度为18 m；弹性吊索参数变化对前弓的接触力影响较小，对后弓的接触力影响显著；250 km/h和350 km/h下弹性吊索长度22 m的定位点最大抬升分别是长度18 m的111%和117%，弹性吊索长度的变化对定位点最大抬升影响显著.      

选择性应用陶瓷人工骨在椎体后凸成形中预防骨水泥渗漏的作用

目的在椎体后凸成形术中选择性使用陶瓷人工骨粒,观察其预防骨水泥渗漏的作用。方法选择西安交通大学医学院第一附属医院骨科自2009年6月～2011年5月116例椎体新鲜骨折患者,CT显示椎体前侧壁有不同程度的破裂,按随机原则分为两组:常规组采用传统的经皮球囊扩张椎体后凸成形术(PKP)方法,人工骨组在其基础上使用陶瓷人工骨粒,并记录人工骨粒填塞量、骨水泥注入量和渗漏发生率及后果;评估手术前后的疼痛程度(VAS法),测量椎体前缘高度压缩率(Lee法),测量椎体后凸角度(Cobb法),术后复查CT观察骨水泥渗漏情况。结果所有患者均顺利完成手术。人工骨组治疗58例,置入人工骨粒(2.83±1.67)g,骨水泥注射量为(3.74±0.66)mL,术中发现骨水泥渗漏2例,发生率为3.4%;手术前后VAS评分改善6.14±0.95,椎体前缘高度压缩率改善(21.74±1.99)%,椎体后凸角度改善23.72°±2.33°;术后CT可见椎体前侧方人工骨粒填充良好。常规组治疗58例,骨水泥注射量为(4.01±0.61)mL,术中发现骨水泥渗漏8例,发生率为13.8%;手术前后VAS评分改善6.00±0.94,椎体前缘高度压缩率改善(21.29±2.01)%,椎体后凸角度改善22.74°±2.00°。两组发生渗漏患者均无明显临床不适。SPSS17.0统计软件分析两组骨水泥注射量及骨水泥渗漏率差异有统计学意义(P<0.05),而VAS评分改善、椎体前缘高度压缩率改善及Cobb角改善情况两组间差异无统计学意义(P>0.05)。结论将陶瓷人工骨粒选择性应用于椎体后凸成形术中,在保证疗效的同时,能有效减少骨水泥的注入量,降低骨水泥渗漏的发生。     

泡沫铝发泡过程的模拟研究

采用数值模拟描述气泡在铝熔体中的形成过程,并结合水模拟和铝熔体发泡实验,研究了不同空气参数及聚乙烯醇水溶液物性对浸没孔中气泡形成尺寸的影响.研究结果表明,当单个出气孔的入射空气流量(0.156~0.468 L/m in)与出气孔直径(0.2~0.3 mm)增大时,气泡尺寸从2.41 mm增大到3.2 mm;当出气头的锥角(0°~45°)和熔体黏度(3.57~10.25 mPa.s)增大时,气泡尺寸从2.38 mm减小到3.29 mm.另外,随着气泡长大,出气口处气液界面的接触角逐渐减小;出气头锥角越大,生成的气泡脱离时间越早.数值模拟获得的气泡尺寸与水模拟和铝熔体发泡实验得到的结果基本一致.     

泡沫铝发泡过程的模拟研究

采用数值模拟描述气泡在铝熔体中的形成过程,并结合水模拟和铝熔体发泡实验,研究了不同空气参数及聚乙烯醇水溶液物性对浸没孔中气泡形成尺寸的影响.研究结果表明,当单个出气孔的入射空气流量(0.156～0.468 L/min)与出气孔直径(0.2～0.3 mm)增大时,气泡尺寸从2.41 mm增大到3.2 mm;当出气头的锥角(0°～45°)和熔体黏度(3.57～10.25 mPa·s)增大时,气泡尺寸从2.38 mm减小到3.29 mm.另外,随着气泡长大,出气口处气液界面的接触角逐渐减小;出气头锥角越大,生成的气泡脱离时间越早.数值模拟获得的气泡尺寸与水模拟和铝熔体发泡实验得到的结果基本一致.     

山洪冲击角度对路基冲击力分布规律影响的试验研究

为了研究山洪流体以不同冲击角度θ冲击路基时路基的受力分布状态,开展了室内模型试验。在试验路基面板上14个测点布设了动态应变系统及高清摄像仪,选择5个冲击角度θ=15°、30°、45°、60°和70°模拟山洪冲击;分析了路基受山洪冲击作用的冲击力-时程(F-t)曲线;结合高清摄像仪纪录的视频资料,研究了山洪冲击角度θ对路基所受冲击力F分布的影响规律。结果表明:以5个不同冲击角度冲击路基的山洪,在流经流通区弯道处,均有明显的超高,且路基上部及右部测点出现了阵流现象;当冲击角度θ=15°时,山洪冲击力最大,山洪最先冲击路基下部的测点9,最后冲击右上部的测点13;无论哪个冲击角度,山洪最大冲击力F_(max)均出现在靠近沟口的路基下侧处,且有F_(max,15°)F_(max,45°)F_(max,30°)F_(max,75°)F_(max,60°);山洪冲击角度θ对路基平均冲击力F_m的分布有着很大的影响,且有F_(m,15°)F_(m,30°)F_(m,75°)F_(m,45°)F_(m,60°)。     

基于Fe-SMA的钢桥面板疲劳裂纹装配式主动加固方法

为实现对钢桥面板的快速加固,提出了基于铁基形状记忆合金(Fe-SMA)的钢桥面板疲劳裂纹新型装配式主动加固的方法;通过精细化双面加固有限元模型计算结果及对初步激活与加载试验的观察,验证了加固系统安全性与可靠性;在此基础上以U肋对接焊缝的疲劳裂纹为研究对象,根据线弹性断裂力学,结合该疲劳细节受力与开裂特征,采用循环荷载作用下表面裂纹和中裂纹尖端的Ⅰ型裂纹应力强度因子幅值对加固系统的加固效果进行评价,确定了针对不同长度裂纹的具体加固方案。研究结果表明:基于Fe-SMA的钢桥面板疲劳裂纹主动加固方法可将裂纹尖端应力强因子幅值降低至扩展阈值以下,能有效遏制疲劳裂纹的进一步扩展;对于长度在50 mm以下的未贯穿型疲劳裂纹可采用宽度为60 mm的Fe-SMA进行加固,裂纹前缘关注点应力强度因子降幅达90%以上;当贯穿型疲劳裂纹长度为50~120 mm时,可采用宽度为120 mm的Fe-SMA进行加固;当疲劳裂纹长度为120~350 mm时,需采用底板、腹板同时加固的方法来对疲劳裂纹进行加固,均能达到理想的止裂状态。      

纤维沥青混凝土车辙试验的随机有限元细观模型仿真

基于沥青混凝土粘弹性特征和纤维弹性特性,从细观角度提出了纤维、沥青混合料组成的两相复合材料数值分析方法,得到了纤维对沥青混凝土路用性能增效的有限元模型。以聚丙烯晴(PAN)纤维增强沥青混凝土(SMA—13)为对象,研究了不同温度环境下纤维体积分、长径比对沥青混凝土路用性能的影响。通过不同纤维掺入量、长度和不同温度下的沥青混凝土车辙试验,验证数值模型的合理性。结果表明:纤维增强沥青混凝土有限元模型可以较好表征纤维对沥青混凝土增效行为特征,与实验结果相符性较高;在研究的试验范围内,沥青混凝土(SMA—13)中纤维(PAN)最佳掺入量、长度分别为0.4%、6~9mm。