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足部有限元模型模拟碾压伤的生物力学分析 预览
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作者 张宏 范雅丽 +3 位作者 杨东浩 任国山 周宇宁 闫占平 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2019年第12期1903-1907,共5页
背景:利用已建立的足部有限元数字模型,仿真模拟碾压工况下足骨的力学分布及损伤。目的:对足部三维有限元数字模型进行模拟碾压伤有限元力学分析,探讨有限元方法进行人足受力与损伤研究的新技术。方法:对1名健康女性志愿者足部(足尖至... 背景:利用已建立的足部有限元数字模型,仿真模拟碾压工况下足骨的力学分布及损伤。目的:对足部三维有限元数字模型进行模拟碾压伤有限元力学分析,探讨有限元方法进行人足受力与损伤研究的新技术。方法:对1名健康女性志愿者足部(足尖至胫骨远端、腓骨远端在内的所有骨及关节)行螺旋CT扫描,将三维重建软件生成的足部三维数字模型导入有限元软件ANSYS 13.0中处理生成有限元模型。对受力面加载100,200,500,1 000 N的压力,模拟压力缓慢作用于足背。经有限元力学计算步骤,对其进行模拟碾压伤有限元生物力学计算分析。结果与结论:①计算结果显示在碾压力作用下,随着压力的增加,足骨所产生的应力普遍升高,应力最大值均出现在足跟前内侧;②跖骨中应力主要集中在第一、二、三跖骨;③在跗骨中的应力主要集中在跗骨与跖骨、各跗骨之间的关节处;④随着压力的增加,应力逐渐向跗跖关节内侧集中,内侧楔骨应力较其余跗骨大;⑤经过模拟碾压伤情况下跗跖关节有限元应力分析,得出碾压伤情况下应力最大并集中部位,与临床跗跖关节损伤病人的骨折多发部位一致,间接证实了有限元模型的可靠性,可以为跗跖关节损伤研究提供数字化平台。 展开更多
关键词 足部 跗跖关节 三维有限元 模拟碾压伤 生物力学 应力集中 跖骨应力 跗跖关节损伤 组织工程 足部骨骼 有限元分析
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三维有限元分析不同材料不同方法修复离体牙缺损模型的应力分布 预览
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作者 冯广智 付宏宇 马鹏华 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2019年第6期870-876,共7页
背景:如何最大限度地保留根管治疗后的牙体组织,并能够保证修复后的强度是目前的研究热点。目的:使用有限元法分析不同方式修复离体牙缺损模型的应力分布情况。方法:收集北京市海淀医院口腔科因慢性牙周炎无法保留而拔除的上颌第一磨牙1... 背景:如何最大限度地保留根管治疗后的牙体组织,并能够保证修复后的强度是目前的研究热点。目的:使用有限元法分析不同方式修复离体牙缺损模型的应力分布情况。方法:收集北京市海淀医院口腔科因慢性牙周炎无法保留而拔除的上颌第一磨牙12颗,根管治疗后制备离体牙缺损模型,以钴铬合金、纯钛金属、二氧化锆、E.max全瓷为修复材料,每种材料分别进行嵌体、高嵌体、桩核冠3种修复方式。通过MicroCT扫描上颌第一磨牙修复模型,使用图像处理软件Mimics17.0及GeomegicStudio2013重建牙体及修复体三维数字模型,采用有限元分析软件进行力学模拟,力加载方式设为:8点90°加载、3点90°加载、3点90°加载、3点0°加载。结果与结论:在各载荷条件下,桩冠组修复体边缘、预备体肩台、剩余牙本质颈部及桩核中部出现应力集中区;在各载荷条件下,嵌体组釉质的加载点出现应力集中区,并有将应力沿牙釉质传到至颈部的趋势,嵌体和预备体相对的龈壁和底面及二者移行处也出现应力集中区;在各载荷条件下,高嵌体组高嵌体与牙釉质接触处出现应力集中,预备体龈壁和底面及二者移行处,以及相对应的高嵌体髓腔内部分也出现应力集中的情况,但应力分布更为均匀;结果表明在上颌磨牙大面积缺损的修复方式中,高嵌体具有适用性和优势性。 展开更多
关键词 口腔材料 高嵌体 上颌磨牙 三维有限元 离体牙缺损模型 慢性牙周炎 上颌磨牙大面积缺损 嵌入法 磨牙 有限元分析 牙应力分析 组织工程
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Micro-CT三维重建技术在根管治疗研究中的应用 预览
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作者 李俊亮 杨卫东 《口腔疾病防治》 2019年第1期61-66,共6页
熟悉根管系统的解剖形态特征、彻底的根管预备和严密的根管充填是根管治疗成功的重要保障。随着医学影像学技术的发展,三维影像重建技术已广泛应用于根管形态学、根管预备效果、根管充填质量、根管再治疗效率、三维有限元力学等相关研... 熟悉根管系统的解剖形态特征、彻底的根管预备和严密的根管充填是根管治疗成功的重要保障。随着医学影像学技术的发展,三维影像重建技术已广泛应用于根管形态学、根管预备效果、根管充填质量、根管再治疗效率、三维有限元力学等相关研究。通过不同角度和层面观察和定性定量地分析三维重建后的根管三维图像,了解根管解剖形态,评价根管治疗各个环节的操作效果,对于临床操作具有重要的指导意义。本文就基于Mirco-CT的三维重建技术在根管解剖形态、根管预备、根管充填、根管再治疗效率以及三维有限元力学等研究中的应用作一综述。文献综述结果表明,Micro-CT分辨率高,Micro-CT扫描三维重建后的立体影像能精确地显示根管的细微解剖形态;准确测算根管预备前后的根管体积和形态变化、根管充填后的空隙发生率和空隙体积;准确计算根管再治疗前后根管充填材料的体积变化,是目前根管系统形态学研究和评价根管预备和充填质量的金标准。Micro-CT扫描三维重建后,可建立三维有限元模型,模拟根管治疗的过程并进行应力分析,分析根管治疗器械应力分布和根管预备对牙体组织应力的影响、根管充填过程中根管壁的应力分布等,从而筛选合适的操作方法、预防器械折断及牙根的折裂。Micro-CT三维重建技术在根管形态及根管治疗评价中具有重要价值。 展开更多
关键词 显微CT 三维重建 根管形态 根管治疗 根管再治疗 三维有限元
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下颌第一磨牙颊-[牙合]-舌嵌体有限元模型的建立及应力分析 预览
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作者 陈婧娉 吴补领 《口腔疾病防治》 2019年第4期241-245,共5页
目的观察下颌第一磨牙颊-[牙合]-舌(bucco-occluso-lingual,BOL)嵌体修复后模型内部的应力分布,为BOL嵌体在牙隐裂的临床治疗提供基础依据。方法将Micro-CT扫描技术与Mimics、UG、Ansys、Midas-FEA等软件相结合,建立下颌第一磨牙三维有... 目的观察下颌第一磨牙颊-[牙合]-舌(bucco-occluso-lingual,BOL)嵌体修复后模型内部的应力分布,为BOL嵌体在牙隐裂的临床治疗提供基础依据。方法将Micro-CT扫描技术与Mimics、UG、Ansys、Midas-FEA等软件相结合,建立下颌第一磨牙三维有限元模型,在此基础上形成BOL嵌体修复模型,赋予嵌体IPSe.maxCAD材料参数,以完整牙为对照,得到同等载荷条件下的Von-mises应力分布云图,对各模型内部的应力分布结果进行比较。结果完整牙应力在牙冠部主要集中在面的中央裂沟,BOL嵌体修复后牙体洞型的应力主要集中在窝洞的近远中洞壁、轴髓线角和龈壁,嵌体的应力主要分布在嵌体底部、轴壁和龈壁。结论BOL嵌体修复改变了完整牙体模型内部的应力分布状况,从而改善了面窝沟处的应力集中现象,对于牙隐裂的治疗起到积极的作用。 展开更多
关键词 下颌第一磨牙 颊-[牙合]-舌嵌体 三维有限元 应力分析 牙隐裂
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基于力学效应的隧道车行横通道布置方式 预览
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作者 李晓博 《广东公路交通》 2019年第1期52-56,61共6页
以汕昆高速公路龙川至怀集段金门隧道为依托,采用三维有限元仿真和现场试验相结合的方法,基于力学效应对隧道车行横通道不同的布置方式进行了研究与分析。结果表明:车行横通道开挖将导致主隧道围岩位移增大,但相比于主隧道施工的影响较... 以汕昆高速公路龙川至怀集段金门隧道为依托,采用三维有限元仿真和现场试验相结合的方法,基于力学效应对隧道车行横通道不同的布置方式进行了研究与分析。结果表明:车行横通道开挖将导致主隧道围岩位移增大,但相比于主隧道施工的影响较小;车行横通道与主隧道的交叉角度越小,横通道施工引起的围岩变形越大,产生的应力集中越明显;相比于紧急停车带与车行横通道相邻的情况,紧急停车带与主隧道相对时,围岩总体变形和附加应力均较大;依托工程采用车行横通道与主隧道60°相交,紧急停车带与车行横通道相邻布置时,围岩变形满足规范要求。 展开更多
关键词 车行横通道 三维有限元 力学效应 布置方式
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1100kV GIS用SF6气体绝缘复合套管结构有限元仿真分析
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作者 张施令 何永胜 +1 位作者 李乃一 彭宗仁 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2019年第4期50-56,共7页
对1 100 kV高压组合开关电器(GIS)用SF6气体绝缘复合套管内部SF6气体压强的确定、GIS复合套管内屏蔽结构许用场强进行了讨论分析,确定了套管内部金属屏蔽和外绝缘结构设计方案。基于此,建立了1 100 kV GIS套管的三维有限元仿真计算模型... 对1 100 kV高压组合开关电器(GIS)用SF6气体绝缘复合套管内部SF6气体压强的确定、GIS复合套管内屏蔽结构许用场强进行了讨论分析,确定了套管内部金属屏蔽和外绝缘结构设计方案。基于此,建立了1 100 kV GIS套管的三维有限元仿真计算模型,并对其内部金属屏蔽和绝缘件电场分布进行了仿真模拟,同时对套管基座进行了机械应力分布计算。结果表明:套管金属屏蔽最大电场强度约为10 k V/mm,复合绝缘子护套表面电位分布接近线性分布;当负荷加载方向垂直于GIS管道方向时,弯曲应力最大值为11.2 MPa;在1.1倍额定电流6 930 A下,套管中温度最高点位于中心导杆附近,最高温度为80℃,满足设计要求,试制的SF6气体绝缘复合套管通过了全部型式试验。 展开更多
关键词 SF6气体绝缘复合套管 三维有限元 电场分布 应力分布
缓粘结预应力混凝土沉淀池三维有限元仿真分析 预览
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作者 张玉洁 贾维康 李晓克 《土木工程》 2019年第2期390-403,共14页
将缓粘结预应力技术应用于市政设施沉淀池结构,实现了无粘结预应力施工优势和有粘结预应力优良协同受力性能的有机结合。本文结合甘肃省某市某缓粘结预应力混凝土沉淀池结构,采用ANSYS软件对沉淀池缓粘结预应力钢筋张拉施工、正常储水... 将缓粘结预应力技术应用于市政设施沉淀池结构,实现了无粘结预应力施工优势和有粘结预应力优良协同受力性能的有机结合。本文结合甘肃省某市某缓粘结预应力混凝土沉淀池结构,采用ANSYS软件对沉淀池缓粘结预应力钢筋张拉施工、正常储水运营、满池校核水位验证和空池检修四种典型受力状态进行了系统仿真分析,明确了缓粘结预应力混凝土沉淀池在各种工况下的受力机理,提出了预应力钢筋布设方案,验证了缓粘结预应力技术在混凝土沉淀池结构应用的可行性和适用性,对同类工程的设计和施工有一定的参考价值。 展开更多
关键词 沉淀池 缓粘结预应力 预应力混凝土 三维有限元
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有限元法探究骨质疏松患者在不同内固定方式下的稳定性 预览
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作者 赵俊勇 赵曰峰 司海朋 《山东师范大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第2期236-242,共7页
随着社会人口老龄化程度逐渐加重,骨质疏松症和骨质疏松性骨折发病率不断上升,脊柱骨折是最常见的骨质疏松性骨折,在开放手术治疗中,椎弓根螺钉固定是椎体骨质疏松性骨折患者手术的常用方法,借助三维重建有限元模型的方法进行生物力学分... 随着社会人口老龄化程度逐渐加重,骨质疏松症和骨质疏松性骨折发病率不断上升,脊柱骨折是最常见的骨质疏松性骨折,在开放手术治疗中,椎弓根螺钉固定是椎体骨质疏松性骨折患者手术的常用方法,借助三维重建有限元模型的方法进行生物力学分析,为手术方式提供了一种重要的思路,本文提出了基于CT医学图像,借助医学图像处理软件Mimics建立了骨质疏松病人T7-T9胸椎段的3D模型,并建立了相应的椎间盘及韧带等软组织,在一定的载荷和边界条件下,运用ABAQUS软件进行有限元求解.对椎弓根钉穿破椎体前部皮质骨置钉的内固定方式的稳定性采用有限元的方法加以验证,对于该种内固定方式在临床中的应用具有拓展意义和实际的指导意义. 展开更多
关键词 胸椎 生物力学 三维有限元 医学图像处理
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平台巴西圆盘研究综述及三维启裂点研究
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作者 吴顺川 马骏 +2 位作者 程业 成子桥 李建宇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1239-1247,共9页
总结了对平台巴西劈裂试验平台中心角的研究,归纳总结了抗拉强度计算公式的修正系数k。通过建立两种平台角的三维有限元模型探究试样内应力分布状态,通过对受压直径所在平面及过平台末端的竖直平面的受力分析,发现Griffith等效应力分布... 总结了对平台巴西劈裂试验平台中心角的研究,归纳总结了抗拉强度计算公式的修正系数k。通过建立两种平台角的三维有限元模型探究试样内应力分布状态,通过对受压直径所在平面及过平台末端的竖直平面的受力分析,发现Griffith等效应力分布规律会随平台角的改变而改变,且在两种平台角下等效应力最大值均出现在平台边缘处。结合三维离散元方法模拟试验中裂纹开展过程,发现微裂纹最早集中于平台末端,但随着荷载的增加致使试样破裂的裂纹起始于试样中部。有限元的力学分析与离散元的破裂过程模拟可很好地相互印证。通过与试验现象对比发现,加工精度对裂纹模式有着重要影响,为保证由平台巴西劈裂试验测量岩石抗拉强度的有效性,在试样与试验机之间垫入垫片是较为可行的方法。 展开更多
关键词 平台巴西劈裂试验 抗拉强度 三维有限元 应力分布 颗粒流
应用三维有限元分析个性化舌侧矫治中不同托槽设计对下颌第二磨牙近中移动方式的影响 预览
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作者 马明宇 王晨曦 +3 位作者 张晓虹 蔡留意 荣起国 张月兰 《实用口腔医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期543-547,共5页
目的:分析左下第二磨牙舌侧管管长和倾斜角分别改变时,个性化舌侧矫治近中移动该牙的移动规律及牙周膜应力分布特征。方法:建立左下第一磨牙缺失的下颌舌侧矫治三维有限元模型,设置5 种工况近中牵引左下第二磨牙:工况一、二、三为舌侧... 目的:分析左下第二磨牙舌侧管管长和倾斜角分别改变时,个性化舌侧矫治近中移动该牙的移动规律及牙周膜应力分布特征。方法:建立左下第一磨牙缺失的下颌舌侧矫治三维有限元模型,设置5 种工况近中牵引左下第二磨牙:工况一、二、三为舌侧管倾斜角为0°,管长各为3. 5、4. 0、4. 5 mm;工况四、五为舌侧管长为4. 0 mm,管倾斜角各为10°、20°。颊舌侧同时加载0. 74 N 力,分析该牙的初始位移趋势及牙周膜应力分布。结果:近中牵引左下第二磨牙时,相比工况一,工况二、三的舌向扭转及近中倾斜趋势减小,牙周膜应力减小;相比工况二,工况四、五的近中倾斜趋势减少、远中倾斜趋势增加,牙周膜应力值也减小。结论:相较于固定倾斜角并改变管长,固定舌侧管管长并改变倾斜角可使左下第二磨牙前移时近中倾斜趋势减少,整体前移趋势增加。 展开更多
关键词 三维有限元 个性化舌侧矫治 下颌磨牙前移 整体移动
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基于MIDAS的尾矿边坡三维流固耦合稳定性分析 预览
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作者 李良振 张延军 +2 位作者 秦胜伍 邓浩 倪金 《世界地质》 CAS 2019年第2期507-512,538共7页
针对尾矿坝边坡稳定性问题,使用三维有限元软件计算,对吉林省集安石墨尾矿坝进行渗流-应力-边坡耦合分析。渗流分析基于三维介质达西定律,通过不断改进工况条件来降低浸润线溢出部位,保证坝体不会发生渗透破坏。同时,尽量降低溢出部位... 针对尾矿坝边坡稳定性问题,使用三维有限元软件计算,对吉林省集安石墨尾矿坝进行渗流-应力-边坡耦合分析。渗流分析基于三维介质达西定律,通过不断改进工况条件来降低浸润线溢出部位,保证坝体不会发生渗透破坏。同时,尽量降低溢出部位的应力坡降,保证坝体不会发生流砂、管涌等形式渗透破坏。在渗流计算的基础上,进行渗流-应力-边坡耦合,不断改进尾矿边坡的坡角和高度等要素,得到强度折减法下的尾矿边坡稳定性系数。通过理论计算和验证,提出了一种便于施工的排渗体布置方式,并验证了排渗体的可靠性,为尾矿坝具体施工提供了技术支持。 展开更多
关键词 三维有限元 浸润线 应力坡降 渗流-应力-边坡耦合
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舌侧矫治内收下前牙的三维有限元建模及验证 预览
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作者 杨金刚 蔡留意 张月兰 《安徽医科大学学报》 CAS 北大核心 2019年第7期1158-1161,共4页
多层螺旋计算机体层摄影(CT)扫描获取志愿者的下颌CT图像,通过Mimics 20.0、Geomagic studio 2014、Unigraphics NX 10.0及Ansys Workbench 18.2软件的综合使用,建立了2个包含下颌骨、下牙列、牙周膜、舌侧托槽、弓丝、微种植体、牵引... 多层螺旋计算机体层摄影(CT)扫描获取志愿者的下颌CT图像,通过Mimics 20.0、Geomagic studio 2014、Unigraphics NX 10.0及Ansys Workbench 18.2软件的综合使用,建立了2个包含下颌骨、下牙列、牙周膜、舌侧托槽、弓丝、微种植体、牵引钩等的个体化舌侧矫治内收下前牙阶段的三维有限元模型(3-D FEMs)。对模型初步加载工况进行验证,验证结果符合临床实际,可以为进一步深入研究舌侧矫治的生物力学效应提供有效平台。 展开更多
关键词 舌侧矫治 三维有限元 内收下前牙 生物力学
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地铁车站与立交桥施工顺序对车站主体结构的影响研究 预览
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作者 朱洪雪 包芮 +1 位作者 刘莹 晏启祥 《路基工程》 2019年第4期153-157,共5页
针对太原地铁西涧河车站和立交桥实际工程案列,为了探明二者施工顺序对车站主体结构楼板、车站框架柱的受力与变形的影响。运用大型有限元软件MIDAS/GTS建立精细化的三维模型,模拟“先桥后站”与“先站后桥”施工全过程,分析主体结构楼... 针对太原地铁西涧河车站和立交桥实际工程案列,为了探明二者施工顺序对车站主体结构楼板、车站框架柱的受力与变形的影响。运用大型有限元软件MIDAS/GTS建立精细化的三维模型,模拟“先桥后站”与“先站后桥”施工全过程,分析主体结构楼板及格构柱的力学特性。结果表明:底板竖向位移对站桥的施工顺序较中板和顶板更为敏感,“先桥后站”底板位移显著小于“先站后桥”施工的底板位移,两种方案施工下中板、顶板变形均表现为格构柱处隆起,柱点周围下沉;两种施工顺序下车站底板弯矩差别最大,顶板次之,中板变化最小,施工顺序对底板横向弯矩、纵向弯矩差异百分比分别为88.41%,89.73%;“先桥后站”格构柱的受力及变形均小于“先站后桥”施工工序,其中变形更加敏感,格构柱最大水平位移的差异百分比达到53.02%。 展开更多
关键词 太原地铁 三维有限元 施工顺序 主体结构 力学特性
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基于三维有限元法的排气系统声模态分析 预览
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作者 范永恒 耿鹏飞 +3 位作者 罗恩志 张慧芳 吕士海 白炜 《山东理工大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第4期69-73,共5页
为分析排气系统声模态和尾口噪声的关系,采用三维有限元法对声模态和尾口声压级进行仿真计算。通过仿真分析结果和平面波理论求解结果的对比,发现了影响排气系统声模态的关键部件,改变关键部件以实现对声模态的调节;仿真分析结果表明,... 为分析排气系统声模态和尾口噪声的关系,采用三维有限元法对声模态和尾口声压级进行仿真计算。通过仿真分析结果和平面波理论求解结果的对比,发现了影响排气系统声模态的关键部件,改变关键部件以实现对声模态的调节;仿真分析结果表明,尾口声压级峰值频率与声模态频率相对应,调整声模态能够调节尾口声压级。应用实例中某车型由于排气系统声模态而引起尾口低频噪声大,将声模态频率从31.2 Hz移动到26.8 Hz,问题得到有效改善。 展开更多
关键词 声模态 尾口声压级 排气系统 三维有限元
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埋藏式月牙肋岔管闷头及支撑模拟方法研究 预览
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作者 申艳 许贵彬 +1 位作者 杨鑫 冯浩文 《中国农村水利水电》 北大核心 2019年第4期99-103,共5页
运用三维有限元计算分析软件ANSYS对埋藏式月牙肋岔管进行数值计算分析中,闷头及支撑的模拟方法对岔管应力计算结果和体型优化有一定的影响。在水压试验工况下进行岔管结构计算时,如按照实际情况模拟闷头和支撑,计算结果应该更接近实际... 运用三维有限元计算分析软件ANSYS对埋藏式月牙肋岔管进行数值计算分析中,闷头及支撑的模拟方法对岔管应力计算结果和体型优化有一定的影响。在水压试验工况下进行岔管结构计算时,如按照实际情况模拟闷头和支撑,计算结果应该更接近实际情况,但会增加前期建模的复杂程度。针对Y型月牙肋岔管,根据某工程实例,拟定不同计算方案,并将有限元计算结果进行对比分析。分析研究认为,在水压试验工况进行岔管结构计算时,应尽量按照实际情况模拟闷头及支撑的作用。 展开更多
关键词 月牙肋岔管 闷头模拟 支撑模拟 三维有限元 应力分布
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牙槽骨水平吸收条件下上前牙全瓷联冠三维有限元模型的建立 预览
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作者 张彬 安虹 +2 位作者 郭超 杨贝贝 王家亮 《口腔医学研究》 CAS 北大核心 2019年第1期71-74,共4页
目的:建立牙槽骨水平吸收条件下上颌前牙全瓷联冠修复的三维有限元模型,为上前牙联冠修复后不同组织的应力分析提供基础。方法:以健康成年人为实验对象,利用CBCT扫描获取实验数据,Mimics、Geomagic studio、SolidWorks及ANSYS等计算机... 目的:建立牙槽骨水平吸收条件下上颌前牙全瓷联冠修复的三维有限元模型,为上前牙联冠修复后不同组织的应力分析提供基础。方法:以健康成年人为实验对象,利用CBCT扫描获取实验数据,Mimics、Geomagic studio、SolidWorks及ANSYS等计算机辅助软件,通过对牙槽骨及牙周膜组件的均匀降低模拟牙槽骨水平吸收,建立三维有限元模型。结果:建立牙槽骨水平吸收条件下上颌前牙全瓷联冠的三维有限元模型,包括7个组件:修复体、预备体、皮质骨、松质骨、黏膜、牙周膜、牙髓。结论:所建立模型形态逼真,各组件结构特性及力学参数清楚,载荷力作用下可均匀传递到各个部分,有效模拟了牙槽骨水平吸收条件下上颌前牙全瓷联冠修复后的应力状态,可以为应力分析提供基础。 展开更多
关键词 牙槽骨水平吸收 全瓷联冠 三维有限元
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NPC三电平中IGBT焊料层多物理场耦合失效分析
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作者 何怡刚 周健波 李兵 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期71-78,共8页
针对传统的多物理耦合分析建模方式需要试验来提取参数,同时电物理参数的提取难度大,静态功耗的计算正确性难以保证、耗费了人力物力等问题,提出一种利用IGBT动态模型来分析焊料层多物理场耦合失效的方法。首先对IGBT模块进行动态仿真,... 针对传统的多物理耦合分析建模方式需要试验来提取参数,同时电物理参数的提取难度大,静态功耗的计算正确性难以保证、耗费了人力物力等问题,提出一种利用IGBT动态模型来分析焊料层多物理场耦合失效的方法。首先对IGBT模块进行动态仿真,使用Simplorer软件计算NPC三电平逆变器的动态功耗;然后使用动态功耗在ANSYS软件中进行三维有限元建模;最后利用三维有限元模型求解出电-热-力多物理耦合失效分析的解。分析功耗仿真结果可知,逆变器内侧IGBT的功耗要比外侧IGBT高,有限元分析结果验证了动态模型可以准确仿真三电平逆变器功耗不均衡问题。分析三维有限元耦合仿真结果可知,与传统IGBT电-热耦合仿真相比,结温仿真模型误差减小了10%。电-热-力多物理场耦合模型可以更好的显示IGBT焊料层存在缺陷时的多场应力状态。研究结果表明,该方法操作简单,动态功耗求解结果和多物理耦合应力分析结果准确度较高。 展开更多
关键词 NPC三电平 动态仿真 焊料层失效 电-热-力耦合 三维有限元
三种纤维环处理方式对腰椎生物力学影响的三维有限元分析 预览
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作者 李勇 彭力阳 陈荣彬 《中国中西医结合外科杂志》 CAS 2019年第4期509-514,共6页
目的:通过建立“一”字型切口、环形切口、纤维环缝合的有限元分析模型,利用有限元分析方法,评估三种纤维环处理方式对于腰椎生物力学的影响。方法:选取健康成人L4/5腰椎节段的CT的DICOM结果,通过逆向建模方式建立人体正常腰椎模型、环... 目的:通过建立“一”字型切口、环形切口、纤维环缝合的有限元分析模型,利用有限元分析方法,评估三种纤维环处理方式对于腰椎生物力学的影响。方法:选取健康成人L4/5腰椎节段的CT的DICOM结果,通过逆向建模方式建立人体正常腰椎模型、环形切口模型、“一”字型切口模型及缝合模型,测量腰椎在正常轴向压力的情况下,前屈、后伸、侧弯、旋转四种工况下的生物力学数据。结果:通过有限元分析方法计算正常椎体及三种不同纤维环处理方式的模型的应力数据,结果显示纤维环切开后,各种工况下纤维环、髓核的最大应力值均较正常模型增加;纤维环缝合后,在前屈后伸旋转工况下的最大应力,均低于“一”字型切口和环形切口;与未缝合模型相比,纤维环缝合模型的各部分在各种工况下的应力分布都更加均匀。结论:纤维环缝合后椎间盘、髓核和纤维环应力分布较未缝合模型均匀,缓解纤维环切开后造成的纤维环应力集中问题,对维持椎间盘的稳定性及防止术后再突出能起到积极作用。 展开更多
关键词 腰椎间盘修复 三维有限元 生物力学
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腰椎经皮内镜下不同部位关节突成形对椎间盘力学影响的三维有限元分析 预览
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作者 余洋 樊效鸿 +1 位作者 顾党伟 吴卫东 《重庆医学》 CAS 2019年第1期120-123,共4页
目的利用三维有限元法评估腰椎经皮内镜下不同的关节突成形部位对椎间盘力学的影响。方法建立正常的L35三维有限元模型,模拟腰椎经皮内镜技术分别在L5上关节突"尖部"或"基底部"做直径7.5mm的圆柱状骨切除以模拟椎... 目的利用三维有限元法评估腰椎经皮内镜下不同的关节突成形部位对椎间盘力学的影响。方法建立正常的L35三维有限元模型,模拟腰椎经皮内镜技术分别在L5上关节突"尖部"或"基底部"做直径7.5mm的圆柱状骨切除以模拟椎间孔成形,从而获得正常L35模型、关节突尖部成形模型和关节突基底部成形模型3种模型。给予特定加载条件,比较3种模型在前屈、后伸、左右侧曲、左右旋转工况下L4/5、L3/4椎间盘应力变化情况。结果 L5上关节突尖部成形后在左右旋转及后伸状态下L4/5椎间盘的最大应力均较正常明显增大,以后伸状态最为明显;L5上关节突基底部成形后在左右旋转状态下L4/5椎间盘的最大应力较正常稍增大。L5上关节突尖部、基底部成形后在6种不同运动状态下均对临近节段L3/4椎间盘的应力变化影响均较小。结论腰椎经皮内镜技术下,L5上关节突尖部成形较基底部成形对L4/5椎间盘的生物力学影响较大。L5上关节突成型对临近节段L3/4椎间盘的应力变化的影响较小。 展开更多
关键词 腰椎经皮内镜 关节突成型 三维有限元
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微螺旋种植钉远移上颌牙列前牙牙周膜应力分析
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作者 杨建浩 李亚如 +1 位作者 韩璐 赵丹 《中国实用医刊》 2019年第12期1-6,共6页
目的探讨微螺旋种植钉整体远移上颌牙列时前牙牙周膜应力的分布特点,为临床摇椅弓及牵引钩的使用提供参考。方法应用CT扫描、MIMICS和ANSYSworkbench等软件建立种植钉整体远移上颌牙列的三维有限元模型,分析在2N的正畸牵引力负载下,设... 目的探讨微螺旋种植钉整体远移上颌牙列时前牙牙周膜应力的分布特点,为临床摇椅弓及牵引钩的使用提供参考。方法应用CT扫描、MIMICS和ANSYSworkbench等软件建立种植钉整体远移上颌牙列的三维有限元模型,分析在2N的正畸牵引力负载下,设置不同高度(2、5、8、10mm)的牵引钩和不同曲度(0°、5°、10°、15°)的摇椅弓时上前牙牙周膜应力数值的分布情况和变化规律。结果上前牙牙周膜应力随着牵引钩高度和摇椅弓曲度的增加,整体呈增大趋势,当牵引钩的高度>5mm,摇椅弓曲度>15°时,上前牙的最大牙周膜应力值有可能>15kPa,超过所设定的安全区间。结论临床正畸过程中应尽量使用高度≤5mm的牵引钩和摇椅弓曲度≤15°的弓丝,以免造成牙根吸收发生率的增加。 展开更多
关键词 微螺旋种植钉 正畸 三维有限元 牙周膜应力
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