Ti_(2)AlNb合金粉末热等静压成形的组织和性能

分别采用等离子旋转电极雾化法(Plasma rotating electrode process,PREP)和无坩埚感应熔炼超声气体雾化法(Electrode induction melting gas atomization,EIGA)制备了Ti_(2)AlNb洁净预合金粉末,并对预合金粉末进行了表征。通过热等静压(Hot isostatic pressing,HIP)工艺制备了Ti_(2)AlNb合金,研究了制粉工艺对Ti_(2)AlNb合金显微组织与力学性能的影响。试验结果表明,与PREP法相比,EIGA法制备的Ti_(2)AlNb粉末振实密度更高;基于粉末热等静压近净成形技术,在1030℃/140 MPa/3 h的条件下开展了Ti_(2)AlNb叶轮的成形研究,有限元模拟结果显示,粉末振实密度越高,部件热等静压后变形程度越小,综合考虑构件成形,优选振实密度更高的EIGA制粉工艺制备Ti_(2)AlNb粉末合金复杂部件。

髋臼一次磨锉成形在初次全髋关节置换中的应用

目的回顾性分析应用髋臼一次磨锉成形在初次全髋关节置换中的临床效果。方法2018年1月至2023年1月,江苏省泰州市中医院收治70例单侧髋关节行初次THA的患者。其中,35例采用髋臼一次磨锉成形,为一次磨锉成形组;另35例采用传统方法从最小号髋臼锉开始磨锉,直至软骨下骨出现均匀渗血,为传统磨锉方法组。两组髋臼磨锉结束后再将相应型号的髋臼假体按预定角度打入,股骨侧处理方法一致。记录两组的手术时间、术中出血量,术后髋臼假体前倾角、外展角及Harris髋关节功能评分。结果一次磨锉成形组的手术时间和术中出血量明显少于传统磨锉方法组,差异有统计学意义(P<0.05);两组的平均髋臼前倾角和外展角均在安全范围内,差异无统计学意义(P>0.05);术后2周Harris髋关节功能评分一次磨锉成形组优于传统磨锉方法组,但差异无统计学意义(P>0.05)。两组患者术后3个月门诊复诊均无异常情况。结论髋臼一次磨锉成形可以减少髋臼磨锉失误,缩短手术时间,减少术中出血量,加速患者康复。

术前CT三维重建联合术中C型臂下不同入路内固定治疗髋部骨折的安全性及高危因素分析

目的:探讨术前CT三维重建联合术中C型臂下不同入路内固定治疗髋部骨折的安全性及高危因素。方法:选取2017年1月至2023年6月于无锡市惠山区第二人民医院就诊治疗的150例髋部骨折患者,术前均行CT三维重建,根据C型臂下手术入路和内固定方式不同,将其分为前入路组、后入路组、逆行入路组、直接入路组和混合入路组,每组30例。统计各组髋部骨折的并发症发生率,采用logistic回归分析影响手术安全性的高危因素以及各入路方式的优缺点。结果:前入路组、后入路组、逆行入路组、直接入路组和混合入路组患者髋部骨折的并发症发生率分别为36.67%、56.67%、80.00%、103.33%(其中1例患者同时出现2例并发症)和30.00%,各组并发症发病率比较差异有统计学意义(χ^(2)=11.35,P<0.05),且混合入路组<前入路组<后入路组<逆行入路组<直接入路组;不同年龄、骨折类型、手术技术、术前整体状况、麻醉风险、基础疾病、术前评估以及术后护理例数比较,差异均有统计学意义(F=26.520、30.652、41.500、25.389、46.370、59.170、24.150、45.355,P<0.05)。进一步logistic回归分析结果显示,高龄、严重骨折类型、手术技术、术前整体状况较差、麻醉风险高及存在基础疾病、未进行术前评估和术后护理均是影响手术安全性的高危因素(OR=1.388~2.479,P<0.05)。结论:术前行CT三维重建与术中C型臂辅助的不同入路内固定治疗髋部骨折相对安全,但并发症发生率因入路不同而异。前入路并发症发生率最高,混合入路最低。高龄、严重骨折、手术复杂性、术前状况差、麻醉风险、基础疾病、未评估和术后护理不足是手术安全的高风险因素,选择手术入路和内固定时,需考虑患者个体差异和手术风险,以提升成功率和安全性。

基于决策树算法的青年女性腰臀部识别

为提高青年女性腰臀部分类的准确性,为个性化定制提供依据,构建了一种基于决策树算法的青年女性腰臀部识别模型。采用聚类分析对收集到的153名18~25岁的青年女性腰臀部数据进行分类,提取5项反映腰臀部形态的典型指标,根据指标将腰臀部形态分为3类;再运用CART决策树算法将样本数据按70∶30的比例划分为训练集和测试集,并根据基尼系数选择最佳节点和最佳分支,构造分类树,研究青年女性腰臀部形态的分类规则,以可视化的形式来展现结果。结果表明:青年女性的臀部形态可分为3种,即凸臀体、正常体和凸腹体。决策树算法对腰臀部的分类识别效果良好,是一种切实有效的算法。

老年男性腰臀部体型分类及预测模型建立

体型分类参数是服装智能化生产的关键要素,是制衣技术精细化的重要前提,而体型模型的建立与预测是当前服装行业的重要研究课题。为分析目前老年男性亟待解决的裤装适体性问题,通过三维人体扫描仪获得129个60~75岁的老年男性人体样本数据,分别通过形态分析和数值分析说明了老年男性腰臀部和青年男性的差异。进一步确定最佳聚类数,并利用K-means聚类法将老年男性腰臀部划分为4类。同时构建基于BP神经网络的体型预测模型,测试集总体识别率达到93.75%。结果显示,该方法可有效区分老年人体腰臀部形态差异,为制作合体性更高的老年男性裤装结构奠定了理论基础。

保留梨状肌和部分关节囊的人工双极髋关节置换术对老年性股骨颈移位型骨折的治疗效果

目的:探讨保留梨状肌和部分关节囊的人工双极髋关节置换术对老年性股骨颈移位型骨折的治疗效果。方法:选取2020年1月—2022年12月贵州省铜仁市人民医院关节外科收治的老年股骨颈骨折患者40例为观察对象,按随机数字表法分为试验组与对照组,各20例。试验组给予保留梨状肌和部分关节囊的人工双极髋关节置换术治疗,对照组给予不保留梨状肌和部分关节囊的人工双极髋关节置换术治疗。比较两组患者髋关节功能、手术时间与术中出血量、并发症发生率。结果:术后1、3、6个月,两组患者髋关节评分系统(Harris)评分均升高,试验组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。试验组手术时间短于对照组,术中出血量少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。试验组并发症发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.001)。结论:保留梨状肌和部分关节囊的人工双极髋关节置换术治疗老年性股骨颈移位型骨折的效果确切,可最大限度减轻术中创伤,保留机体原有生理结构,加速髋关节功能恢复,降低并发症发生率。

东北地区青年女性腰臀部体型特征与分类

为分析裤装结构设计合体性的影响因素,研究了特定人群的腰臀部体型特征与类别。选择18~25岁东北地区青年女性为研究对象,借助VITUS三维人体扫描仪测量466个样本的身体尺寸,经筛选计算得到21个腰臀部特征变量。采用主成分因子分析得到影响腰臀部体型特征的5大形态因子:围度因子、高度因子、横矢径比因子、围度差因子和臀凸因子。依据形态因子选取臀围、腰围到臀围高、臀横矢径比、臀腰差、臀凸5个变量,采用SPSS两步聚类法对腰臀部体型进行探索性分类,将东北地区青年女性腰臀部体型分为3类:第1类为直线型、平臀、矮瘦体;第2类为凸臀、浑圆体;第3类为曲线型、高扁体。各类体型占实验样本比例分别为27.7%、33.7%和38.6%。

基于三维测量的青年女性臀部体型概率神经网络识别模型构建

快速准确地实现体型识别是人体体型研究的热点。为满足服装臀部合体性的要求,结合青年女性臀部体型特征,构建了基于三维测量的青年女性臀部体型PNN识别模型。首先,运用三维人体测量仪采集数据,并提取6个典型指标,进行臀部体型细分;其次,引入概率神经网络方法,构建以典型指标作为输入层,体型类别作为输出层,径向基函数作为模式层的网络结构模型;再次,利用MatLab R2009a软件对构建的概率神经网络模型进行仿真实验,通过训练获取精度高,结果稳定的模型;最后,测试模型识别精度。结果表明,该模型识别率高,识别性能良好,为女性臀部体型识别提供了一种新方法,同时也拓宽了概率神经网络方法的应用领域。

斜裙形态与人体腰臀部形态的关系

在纸样结构、面料等其它影响斜裙形态的因素一致的前提下,以12个体型各异的模特(腰围为(64±1)cm)为研究对象,分别对人体腰臀部位5个截面以及斜裙的着装形态进行测量、拍照并提取截面与裙摆曲线,然后将两者进行曲线叠加、外轮廓提取和叠加;通过均值统计分析、因子分析、相关关系分析发现,人体腰臀部的扁平率、厚度、腰臀部形态以及腰臀部的体背面形态是影响斜裙形态的主要因素.

动力髋螺钉结合记忆合金弓齿钉治疗股骨粗隆下SeinsheimerⅤ型粉碎性骨折

目的:探讨动力髋螺钉(dynamic hip screw,DHS)结合形状记忆合金弓齿钉内固定治疗股骨粗隆下Sein-sheimerⅤ型粉碎性骨折的临床疗效。方法:2005年6月至2007年1月收治12例股骨粗隆下粉碎性骨折患者,其中男8例,女4例;年龄31～65岁,平均53岁。受伤原因:车祸伤7例,高处坠落伤4例,重物砸伤1例。按Seinsheimer分类均为Ⅴ型。均采用动力髋螺钉结合形状记忆合金弓齿钉内固定治疗。结果:12例患者均获得随访,时间20～38个月,平均28个月。全部病例均获得骨性愈合,平均愈合时间3.3个月(3～4.5个月)。未发生深部感染、下肢深静脉血栓、肺栓塞、骨不连等并发症。按Merled'Aubigne髋关节功能评分为(16.75±1.14)分,其中优4例,良8例。结论:动力髋螺钉结合形状记忆合金弓齿钉治疗股骨粗隆下SeinsheimerⅤ型骨折,复位满意,固定牢靠,是治疗股骨粗隆下骨折可选择的理想治疗方法之一。

基于三维数据的青年女性腰臀部形态分类分析

对176名18~25岁青年女性进行三维人体扫描,利用Polyworks软件采集测量三维模型腰臀形态相关的28项尺寸数据,应用SPSS数理统计软件进行数据分析,提取出影响腰臀形态的8个特征参数。通过分析三维模型中腰臀部的形态特征并结合已有文献中腰臀部分类方法,选取腰臀比和臀凸高比为分类指标对样本进行K-means聚类分析,得到9种腰臀部三维模型,为三维虚拟试衣等先进技术提供参考。

龙卷风作用下四坡屋面建筑风荷载特性数值模拟研究

文章基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟,采用剪切应力传输(shear stress transport,SST)k-ω湍流模型对龙卷风作用下的四坡屋面低矮建筑风荷载进行模拟研究,针对多个龙卷风方位角,分析获取不同坡角和有、无挑檐时建筑表面风压分布规律以及分区风载体型系数。结果表明:建筑背风屋面始终承受风吸力作用,并随着屋面坡角增加,风吸力不断增大;随着坡角增加,迎风屋面受荷形式由受风吸力为主转变为受风压力为主;整体来看,挑檐的存在有利于减小四坡建筑屋面的龙卷风荷载作用。

计算机辅助的髋臼假体位相参数的测量及其在关节置换中的临床意义

目的:为了探讨计算机辅助的髋臼假体前倾角、外展角测量的方法及对全髋关节置换术中髋臼假体精确安置的指导意义。方法:通过构建髋关节假体三维模型,分别计算解剖学定义的杯外展角于30°～70°,前倾角于0°～40°,均以10°为间隔,共25种组合下各自的影像学定义,并对髋臼假体位相的定义进行分析。结果:三种不同定义的髋臼假体位相参数值有明显差异,所构建模型可准确地将一种定义转化为另一种定义。结论:利用计算机辅助技术测量髋臼假体前倾角、外展角的方法是准确客观的,从而使全髋关节置换术中髋臼杯的安置更加准确。

基于臀部形态的女性内裤安定性研究

从女性臀部形态特征出发,以日常生活中的主要活动为导向,采用真人受试者穿着内裤的实验方法,利用SPSS软件的方差分析方法从主观、客观两方面分析臀部形态、内裤款式、内裤面料对其安定性的影响。结果表明:内裤安定性问题主要表现为内裤的滑移、运动后臀部产生余量、夹裆现象;内裤后腿围中点的实际位移量大、对位移的感知力好,可作为评价内裤安定性的重要指标;腰臀角过大或腰臀凸比较小的人群内裤安定性较差;无痕款内裤安定性比常规款内裤好;轻薄爽滑弹性较好的面料制作的内裤安定性优于棉质内裤。

人工股骨柄形状和表面处理对置换术后假体和人体股骨应力分布影响的有限元分析

目的建立人工髋关节置换术后的三维有限元模型,分析研究人工股骨柄、骨水泥和人体股骨的应力分布。方法应用三维重建软件及Pro/Engineer建模软件和ABAQUS有限元分析软件计算分析人工股骨柄中空形状和柄部预处理范围对置换术后假体和人体股骨应力分布的影响。结果(1)倒立圆锥形中空特征的骨水泥固定型股骨柄的应力最小,其股骨柄周围骨水泥近端应力亦较低。(2)具有上涂层骨水泥的股骨柄可使骨水泥近端产生的应力减小,且股骨柄与骨水泥二者之间的剪力和相对滑动亦较小。(3)随着非骨水泥固定型股骨柄微孔涂层范围的增加,人体股骨上的应力范围下移,人体股骨近端的应力减小。结论(1)采用倒立圆锥形中空特征的人工股骨柄有助于降低人体股骨近端与假体接触区的应力遮挡效应。(2)采用股骨柄上涂层骨水泥的方法,可增强股骨柄与骨水泥界面的结合强度,有利于降低人工髋关节置换术后的假体松动。(3)非骨水泥固定型股骨柄微孔涂层范围对人体股骨的应力有明显的影响,微孔涂层范围过大不利于保持适中的人体股骨的应力和股骨柄的固定。

粉末冶金陶瓷模-热等静压技术的研究

粉末冶金陶瓷模-热等静压技术是一种适用于难成形粉末和制备复杂形状零部件的先进的近净形成形技术。作者已系统地研究了陶瓷模的制备技术。在此基础上,本工作研究了增压器涡轮的热等静压技术。研究结果表明,采用低压预成形加热等静压成形方法,制备的钛合金涡轮形状完整,无畸变现象,涡轮的相对密度达到了99.6％。此外,对Al_2O_3陶瓷颗粒二次传压介质的性能和合金粉末的致密化机理进行了讨论。

股骨头形状对人工髋关节力学行为影响的有限元分析

目的研究人工髋关节不同形状股骨头对髋臼变形及应力分布的影响。方法建立不同形状(球形、椭球形、蚶线球体)股骨头的人工髋关节三维有限元模型,模拟人体步态过程中的受力情况,计算并分析髋臼变形、应力以及股骨头应力的分布情况。结果在3种形状的股骨头中,球形股骨头对髋臼产生的变形量最大,蚶线球体股骨头次之,椭球形股骨头最小;蚶线球体股骨头产生的中心应力最高,球形股骨头次之,椭球形股骨头最小。结论在减少髋臼变形降低应力分布方面,椭球形股骨头比球形股骨头和蚶线球体股骨头有着明显的优势,这对于人工髋关节的优化设计具有一定的指导作用。

基于功能单元的主动结构形状的仿生控制

针对主动结构(AS)形状控制的传统方法计算时间较长、实际结构与数值模型存在差异的局限,提出主动结构中功能单元的概念及仿生控制框架.指出功能单元是由传感器与执行器组成一类基本控制单位,讨论功能单元的集成与节律.建立含功能单元主动结构的基本模型,包括传感器采样、执行器动作以及结构运动的基本过程.给出适用于含功能单元主动结构的仿生控制框架的基本思想与具体流程.采用典型主动结构的定向运动控制问题作为数值算例进行分析,以验证所提出概念与控制框架的可行性.结果表明,相比传统控制方法,基于功能单元的仿生控制方法实时性更好,且避免来自实际结构的误差.

低层四坡屋面房屋风荷载的风洞试验与数值模拟

对低层四坡屋面房屋模型进行了风洞试验,给出了屋面平均和脉动风压系数等值线和各面体型系数的变化规律。采用计算流体力学软件FLUENT,对大气边界层中的试验模型进行了三维定常风场的数值模拟,并将数值模拟结果与试验结果进行了比较分析,变化规律吻合较好。在此基础上,深入研究了不同风向角下房屋屋面坡度、挑檐长度、檐口高度和长宽比对低层四坡屋面平均风压系数及各面体型系数的影响,并提出了各面体型系数的建议取值。研究结果表明:数值风洞能够较好地反映低层四坡屋面房屋的风荷载特性;各参数对屋面风压系数的影响程度各异,与风向角密切相关;屋面坡度对屋面风压分布和大小有明显的影响;四坡屋面屋脊背后容易形成较高的局部负压区域;当屋面坡度小于35°时,四坡屋面房屋迎风屋面的体型系数绝对值大于相应双坡屋面房屋。该结论和提出的体型系数建议取值为低层四坡屋面房屋的工程抗风设计提供了可靠依据。

工艺参数对热等静压法制备多孔NiTi记忆合金孔隙特性的影响

采用不封装的热等静压法来制备多孔NiTi形状记忆合金,着重研究了不同工艺参数对孔隙特性的影响规律。结果表明:采用烧结时间3 h制备出的多孔NiTi记忆合金能得到令人满意的孔隙特征,分别采用100 MPa和400 MPa的冷压压力能够制备出两种完全不同孔状结构的多孔NiTi记忆合金,一种是均匀分布的结构,另外一种则是层状结构(多孔层-致密层-多孔层);而且,随着热压压力的增加,孔隙特征参数减小。