基于网络的《机械原理》多媒体课件研制

论文探索出一种新的网络教学通用平台 ,以满足现代教育的需要。在此平台上完成了机械原理网络多媒体系列课件的研制与开发。该课件为学生创造了轻松、活泼、自主学习的环境 。

用Authorware制作动画控制板

用Ａｕｔｈｏｒｗａｒｅ开发了一个动画控制板，用来控制多媒体课件中的动画。此动画控制板可实现同一帧中一幅或多幅动画的控制，以便使用课件者能够随心所欲地观察动画。

基于积件思想的智能化计算机辅助教学系统的设计

文中阐述了以积件思想为基础的智能化计算机辅助教学系统的体系结构,提出了一套全新的切实可行的设计方案,并展示了依此方案设计的系统模式,最后指出了智能化计算机辅助教学系统的发展前景。

基于磁共振图像的人体膝关节三维模型的建立

目的:建立人体膝关节三维模型,作为膝关节内部运动和受力分析的基础。方法:以磁共振图像作为数据源,通过域值法对图像进行预处理,并利用区域生长法进行图像分割,进而通过空间插值建立活体膝关节模型。结果:该方法建立的模型不仅包含股骨和胫骨骨端,而且包括了半月板和骨端软骨等软组织,更加符合膝关节内部的真实解剖结构。此外,该模型可以被导入有限元分析平台并用于股胫接触面的受力分析。结论:本方法适用于磁共振图像的膝关节模型建立,重建效果可以通过改变图像分割和空间插值的算法得以改善。

骨盆环三维有限元模型的建立

利用螺旋CT数据通过Mimics 12.0建立具有高度几何相似性的左、右骨盆、骶骨、股骨近端复合体的面模型,利用Abaqus 6.5进行实体建模。根据各单元CT值对有限元模型进行材料属性赋值,再根据解剖部位建立骨盆主要韧带。利用有限元分析软件Abaqus 6.5对S1椎体上终板施加600 N静载荷模拟站立位骨盆受力环境,计算特征部位位移、最大应变及von Mises应力。有限元模型在静载荷下的特征部位应力、应变值基本能够反应骨盆特有的力学结构特性,模型的准确性较高。在几何外形近似的情况下,特征材料赋值建模能够提高有限元模型的计算准确性;在有限元计算时应通过更为接近生理状况下的边界及载荷条件进行模拟以提高结果的准确性。

自然步态摆动期动力学协调模式的研究

建立了包含肌肉-肌腱动力特性和神经兴奋-肌肉收缩动力学方程在内的人体下肢生物力学模型,并针对自然步态摆动期的运动过程,采用最优控制方法进行了计算分析。计算结果与实验测量结果在运动学、肌电信号和肌肉活性参数等方面均具有很好的一致性;同时利用模型分析了肌肉协调运动模式,结果表明在自然步态摆动期运动过程中,神经系统将肌肉结成不同的协同肌群,并按照特定的时序结构控制不同肌群实现步行运动的加速、制动和姿态控制。

前交叉韧带力学特性差异对膝关节有限元仿真结果的影响

目的研究不同前交叉韧带力学特性对膝关节有限元模拟结果产生的影响。方法基于医学图像数据重建包含主要解剖结构在内的膝关节三维有限元模型,并考虑韧带的横观各向同性特性;用同一种韧带本构方程对3种不同前交叉韧带应力应变力学实验曲线进行参数拟合,对比不同的前交叉韧带力学参数对膝关节运动学和生物力学性能的影响。结果不同的前交叉韧带力学特性会得到不同的膝关节位移结果,前交叉韧带内的应力及应变大小有很大变化,但分布的趋势基本相同。结论选取不同前交叉韧带力学特性曲线会影响膝关节有限元分析的仿真结果,今后在关节组织力学性能的设置、模型的构建及验证中要足够重视。

学分制在哈佛大学创立和发展的历史轨迹——兼论美国学分制产生和发展的社会背景

学分制是由美国成立最早、最具影响力的哈佛大学创立。百余年来,经过历任校长的不懈努力,学分制日臻成熟,并对美国高等教育产生了深刻影响,形成了国际共识的现代教学管理制度。本文通过分析哈佛大学学分制的源与流,学分制在美国创立和发展的社会背景,看出其演变的历史轨迹,并借其经验,对我国高校实施学分制提出几点建议。

机械基础双语教学的实践与体会

本文对学生就双语教学的态度和反应做了调查总结 ,然后从课程的内容出发 ,结合教学实践 ,探讨了双语教学的方法和实施手段 ;其次 ,对机械原理课程教材的选择 ,机械设计教材的选择进行了探讨。最终提出了双语教学的4水平分类 ,并给出了每种水平教学方式的初步看法 ;在此基础上进一步提出了双语教学开展过程中的几点建议。

骨科植入物的微动摩擦学研究现状及进展

骨科植入物在人体中的微动会引起植入物的磨损导致损伤,造成骨科手术的失败.本文介绍了植入物微动摩擦学的类型、研究方法、磨损机理及改善措施,详细阐述了当前国内外关于骨科植入物微动摩擦学的试验及数值模拟研究成果.建立1套可准确获得界面微动真实分布的科学方法,将有助于深入研究人体中界面微动,而将骨组织的生长模型与力学特性相结合,建立适于描述人体中植入物-骨组织的界面微动模型,对临床治疗及骨科植入物的优化设计具有非常重要的意义.

上肢抓取运动协调控制模式分析

为了探讨人体上肢运动功能康复评定方法,本文研究了健康人抓取过程中的运动协调模式。实验检测了8名健康受试者在不同条件下抓取水杯喝水动作时手臂运动轨迹和主要控制肌群的肌电信号,并且与理论计算结果进行了比较分析,探讨了抓取运动的协调规律。结果表明抓取动作具有运动轨迹的拓扑不变性,关节角度之间存在线性协同变化关系,多块肌群结成运动协调元实现抓取运动的控制。

人体膝关节韧带生物力学研究进展

韧带是稳定膝关节的主要组成部分,如何在生物力学模型中模拟韧带将会影响膝关节动力学特性以及韧带力,韧带应变和接触力分布的计算。本文就韧带在生物力学模型中的简化方法及其力学参数的选择以作一综述,并提出建模的具体方法。

康复工程中的生物机械学研究

1人机一体化系统与生物机械学 任何机械的工作过程中都离不开与人的关系。早期简单机械必须有人力介入才能完成特定的工作。在有其他动力驱动的系统中，特别是蒸汽机、电动机等动力机械出现后，使简单机械与动力系统组成一个整体。

人体步态质量主元量化评定方法的研究

人体步态功能的评定在临床医学、康复工程等领域中有着重要作用。本文提出了一种步态质量的主元量化评定方法。评定步骤为,将步态检测得到的原始数据分类形成指标体系,按照主元分析方法将指标进行归一化量化处理、计算,提出综合评定指标,然后用公式和图表方式表达步态功能的量化评定结果。实例研究表明主元量化评定方法能有效评价步态治疗的恢复情况。

基于有限元方法的全髋关节假体个体化选型分析

目的研究ISO7206标准对全髋关节置换术临床应用的指导意义。方法建立肌骨数值模型，对正常行走步态进行仿真，以获得下肢的运动学和动力学参数；建立对应的全髋关节假体有限元模型，应用步态载荷进行计算，并对比ISO标准的有限元模型计算结果。结果正常行走步态下，髋关节力分别在20％和54％步态周期出现峰值，以此作为有限元计算的步态载荷，得到20％步态周期时假体应力最大；松动模型中假体柄上最大应力大于无松动模型中假体柄上最大应力，且应力分布趋势存在差异；分析对比ISO测试和不同体重人体步态载荷下的假体最大应力，得到ISO测试中最大应力水平对应108～142kg体重载荷下的假体最大应力。结论ISO测试中合格的假体可满足100kg体重人体正常步态下的强度要求。

网络课程研制中的素材处理方法分析

分析了在网络课程研制中的主要问题,并具体提出了包括动画素材在内的多种素材的处理方法。

鞋跟高度对地面反力和鞋底压力中心的影响

目的:通过研究女性行走时地面反力和鞋底压力中心,探讨鞋跟高度对地面反力和鞋底压力中心的影响。方法:测量穿不同类型和不同鞋跟高度的受试者,在不同行走速度下地面反力的大小和鞋底压力中心,分析地面反力变化和鞋底压力中心轨迹。结果:自然步速下,垂直方向上地面反力峰峰值随鞋跟高度增加而增大;穿中高鞋的侧向反力的峰峰值最大,而前进方向上峰峰值最小。随鞋跟高度的增加,鞋底压力中心侧向的移动量明显增大。结论:鞋跟高度导致人体侧向移动量增大,不同鞋跟高度对地面反力产生不同的影响。

类桁架点阵多孔材料的研究进展

多孔材料可以减轻零件重量,同时也具有良好的传热和能量吸收性能。随着增材制造技术的发展,依照需求设计的类桁架点阵结构多孔材料的制造变得十分方便。基于类桁架点阵结构(lattice structure)多孔材料开展的零件设计和传统的零件设计不同,它具有参数众多导致设计空间庞大的特点。就常见类桁架点阵结构的单元结构类型,常见类桁架点阵结构的力学分析方法和利用类桁架点阵结构进行零件设计过程中的优化方法进行了总结并提出了对未来研究方向的思考。