双髋关节MRI预测股骨头坏死塌陷风险

背景:MRI是诊断股骨头坏死的金标准,以往基于MRI图像预测股骨头坏死塌陷的方法多需要冠状面、矢状面图像联合评估。然而由于股骨头坏死好发于双侧,临床上大多医院检查时多行双侧髋关节MRI扫描,但双髋扫描仅可查看冠状面及横断面图像,难以获取矢状面图像,从而影响塌陷风险的评估。因此,建立一种应用双髋MRI可获取的图像评估早期股骨头坏死塌陷风险的方法有一定的临床实用价值。目的:建立一种应用双髋关节MRI冠状面与横断面图像评估股骨头坏死塌陷风险的方法。方法:回顾性分析2017年10月至2019年10月在西安交通大学附属红会医院门诊确诊的早期股骨头坏死患者111例(181髋)的病历资料。根据末次随访时股骨头塌陷情况分为2组,其中塌陷组69髋,未塌陷组112髋。在MRI影像系统上测量正中冠状面、横断面或其上下各一个层面图像上的坏死范围角度,以冠状面、横断面上坏死角两角之和作为联合坏死角,并取每髋3种联合坏死角的平均值得到每髋的平均联合坏死角。最后,分析3种联合坏死角及平均联合坏死角与股骨头坏死塌陷的相关性,利用受试者工作特征曲线评价4种联合坏死角预测塌陷的特异性与敏感性。结果与结论:①末次随访69髋(38.1%)发生股骨头塌陷,纳入塌陷组;112髋(61.9%)未发生塌陷进展,纳入非塌陷组;②塌陷组与未塌陷组在ARCO分期方面比较差异有显著性意义(P<0.001);在年龄、体质量指数、随访时间、性别分布、发病侧别、致病因素等方面比较差异均无显著性意义(P>0.05);③独立样本t检验结果提示,4种联合坏死角均与塌陷显著相关(P<0.0001);且ARCOⅠ期、Ⅱ期中塌陷组与未塌陷组患者的联合坏死角相比差异均有显著性意义(P<0.0001);④在受试者工作特征分析中,平均联合坏死角曲线下面积大于正中下一层面、正中层面、正中上一层面上的联合坏死角;⑤平均联合坏死角塌陷预测准确度高于正中下一层面、正中层面、正中上一层面上的联合坏死角;⑥提示平均联合坏死角对股骨头坏死塌陷风险的预测精准度较高,临床实用性较强,可考虑使用该方法对股骨头坏死塌陷风险进行预测。

新型平面螺旋齿线圆柱齿轮及其加工方法

为提升圆柱齿轮的加工效率与齿轮副承载能力,提出了一种新型的平面螺旋齿线圆柱齿轮与该齿轮的快速成形方法,即采用旋转大刀盘快速铣削齿轮,刀盘上按平面螺旋线(阿基米德螺旋线)布置多个刀杆与刀具连续切削齿轮齿槽,平面螺旋线螺距与被加工齿轮齿距相等,刀盘旋转一圈,被加工齿轮旋转一个齿,实现对齿轮的连续快速加工,通过VERICUT加工仿真验证了该方法的可行性;并研制专用加工机床,实施新型齿轮的加工;阐明了加工出的平面螺旋齿线圆柱齿轮的主要参数,其凹齿面齿线半径略大于凸齿面齿线半径,轮齿呈微鼓形,可以减弱齿轮副啮合偏载。通过对平面螺旋齿线圆柱齿轮副进行三维模拟啮合分析,得出平面螺旋齿线圆柱齿轮副接触区间主要分布于接触齿面中间的部分区域,且轮齿两端受力逐渐变小,有效减少了轮齿两端齿根处的弯曲应力,提升了齿轮副承载能力。

SV波斜入射时不同水体模拟方法下超高水头船闸地震反应分析

基于黏弹性人工边界的地震动斜入射方法模拟平面SV波不同角度入射情况,分别采用声固耦合法和附加质量法模拟闸室内水体,研究超高水头船闸闸室位移、应力和塑性损伤等地震反应,对比两种水体模拟方法计算结果的异同。结果表明:(1)整体上,两种方法计算得出的左、右闸墙地震反应结果随入射角度变化的规律基本一致;左闸墙受拉损伤的最大值均出现在入射角15°时,右闸墙受拉损伤的最大值均出现在入射角35°时;地震波入射角度对超高水头船闸动力响应影响较大,设计时应考虑地震波斜入射的影响。(2)当入射角较大时,采用声固耦合法计算的闸墙相对位移极值、主应力极值和受拉损伤结果偏保守的概率更大,对超高水头船闸结构设计来说更为安全。(3)建议两种计算方法相互参考和校核,推荐采用偏安全的结果进行超高水头船闸结构设计。

非均质黏土地基中平面应变隧道最小支护压力数值模拟

土体由于沉积而具有天然的非均质性,但关于非均质地基中隧道开挖面稳定性的研究却很稀少,在实际盾构隧道工程中均按均质地基对待。但这一简化并没有考虑非均质性对保持开挖面稳定所需最小支护压力的有利作用,以及对破坏模式的影响。故文中采用基于tresca准则的弹塑性有限元法来研究黏聚力随深度线性变化的纯黏土地基中平面应变隧道的开挖面稳定性,模拟了土体失稳渐进破坏的全过程。最终验证了无量纲化的有效性,得到了各种工况时保持土体稳定的最小支护压力值,并发现了黏聚力线性变化斜率对深埋隧道破坏模式的影响,可为理论分析和工程实践提供依据。

歼击机拦截巡航导弹拦截阵位研究

为研究歼击机拦截巡航导弹时的拦截阵位问题,构建了歼击机拦截阵位模型。在分析歼击机拦截来袭巡航导弹过程的基础上,根据歼击机的运动模型和歼击机接敌方法,确定了拦截阵位相关参数,并以机载导弹对巡航导弹杀伤概率为目标函数进行仿真研究。仿真结果找出了一定条件下歼击机的最优航向前置角范围,为反巡航导弹作战理论研究提供了参考。

顺层岩坡优势面水力学作用研究

分析了地下水对顺层岩坡优势面水力学作用的机理，指出了水头高度与稳定性系数之间的关系，提出了导致边坡失稳的极限水头值ｈ１．用于岩坡预测预报的预警水头值ｈａ以及水力学稳定性判据ｈｃ，并给出了计算方法。

高水头平面钢闸门启闭力数值模拟研究

针对平面闸门在正常启闭过程中启门力和闭门力计算的复杂性和不确定性,以某水电站主底孔高水头平面钢闸门为例,综合考虑了摩擦力、门顶水压力、底缘顶托力、下吸力对启闭力的影响,闸门与闸墙间的水封接触采用constraint-function算法,利用有限元软件ADINA对不同闸门开度下的启闭门进行数值模拟,并与物理模型试验结果进行比较。结果表明,数值计算结果与物理模型试验结果虽存在一定的误差,但最大启闭力结果相近,可为闸门启闭机的选型设计提供参考。

薄煤层刨煤机刨头结构的研究

针对刨煤机刨头在使用过程中出现的问题,分析了刨煤机刨头磨损加剧的原因,提出延长稳定磨损时间的方法,对刨头材料和工艺进行了选择。建立了刨头载荷方程及约束条件,从而更好地解决了刨头调向的不灵敏问题。

高水头平面钢闸门水封接触性态研究

鉴于高水头闸门水封的接触状态直接影响闸门的正常运行,根据钢闸门水封接触分析理论,建立了某水电站主底孔高水头平面钢闸门、水封和闸墙支承整体三维有限元模型,基于constraint-function接触算法,采用有限元软件ADINA对该闸门关门挡水和启闭过程中水封接触问题进行了有限元计算分析,获得了不同闸门开度下水封的接触应力、接触状态等变化规律及高水头平面钢闸门水封封水性能,为实际工程设计提供了参考依据。

使用眼睛定位的平面角度头部姿态识别方法

本文提出了一种基于眼睛定位的平面角度头部姿态识别方法。该方法首先利用人脸区域中眉毛和眼睛灰度梯度变化大的特点来定位眉毛与眼睛区域;然后利用Hough圆检测方法检测瞳孔位置;在此基础上,对瞳孔位置进行修正;最后,利用人眼定位的结果来识别平面角度头部姿态。本文将该方法用于模拟鼠标操作,与已有眼球操控鼠标不同,本文方法是利用眼睛定位的结果来识别平面角度头部姿态,并用平面角度头部姿态来模拟鼠标操作。实验结果表明,本文方法对5种平面角度头部姿势的识别率达到95%。

棱柱型滑行艇在规则波中迎浪运动响应的频域解

滑行艇在高速滑行时因其艇重基本由水动升力支撑,用较常规的排水型船运动预报方法计算并不准确.针对这一问题提出了一种计及水动升力影响的预报方法,用于计算棱柱型滑行艇在静水中的滑行姿态和波浪中的运动响应.在半经验公式的基础上,讨论了水动升力对各水动力系数的影响,并建立了棱柱型滑行艇在规则波中迎浪运动响应的频域解模型.将计算值和试验值进行了比较,结果吻合较好.

岩质边坡结构面的水力劈裂效应分析

为了对岩质边坡结构面的水力劈裂效应进行分析,通过岩质边坡水力模型,结合岩体结构面裂纹的应力状态,运用断裂力学和水力学理论,推导出结构面水力劈裂的临界水头公式,在临界水头公式基础上分别获得了最易发生拉剪型水力劈裂和压剪型水力劈裂破坏的裂纹角度。实例验证表明:边坡在满足条件时会发生水力劈裂。得出结论:随着水力劈裂现象的发生,结构面裂隙扩展、贯通,而裂隙的扩展会加强地下水的下渗作用,水头损失减少,扬压力进一步加大,将更容易诱发滑坡。

单盘刚性转子双平面液压主动平衡技术研究

提出一种双平面液压主动平衡方法对单盘刚性转子的不平衡振动进行在线消除。在分析双平面液压主动平衡原理的基础上,建立了一套带有单圆盘的转子实验台,制定了双平面的2种安装方案。利用有限元法建立了该实验台的转子模型,分析了2种安装方案的平衡效果,并确定了各个平衡方案下的最佳控制方法。在实验台上对2种安装方案的平衡效果进行了实验验证。有限元分析和实验结果均表明,不同的安装方案需要采用的控制方法各不相同,采用最佳控制方法的双平面主动平衡技术可以有效地消除单盘转子的不平衡振动。

考虑磨耗的钢轨疲劳裂纹萌生寿命预测仿真

将基于Archard磨耗理论的钢轨型面磨耗模型和基于临界平面法的钢轨疲劳裂纹萌生寿命预测模型通过分段迭代和疲劳累积的方法统一起来,提出考虑磨耗的裂纹萌生寿命预测方法,分析了U75V热处理钢轨在磨耗下的裂纹萌生特征。分析结果表明：考虑磨耗的裂纹萌生寿命预测结果更接近现场观测结果,裂纹萌生位置较不考虑磨耗时更靠近轨顶中心;曲线外轨的裂纹萌生寿命约为4.5×10^7 kN,对应车轮通过次数约为2.17×10^5次,在轮轨摩擦系数为0.3时,裂纹萌生在距离钢轨表面2.42mm以下的位置;在钢轨上道至车轮通过次数约为1.22×10^5次、对应通过总重约为2.24×10^7 kN时,轮轨关系较稳定,磨耗和疲劳裂纹萌生发展缓慢。

基于遗传算法的潜艇首端耐压平面舱壁构架分级优化研究

探讨了潜艇首端耐压平面舱壁的结构优化设计,针对舱壁结构复杂、设计变量多、取值离散规格化等难点,确定两级优化方案,即先后分别对舱壁内部主构架和肘板进行优化,采用遗传算法作为优化方法,并利用ANSYS程序对舱壁结构进行受力分析。对遗传算法进行了改进,并在此基础上用MATLAB语言编程实现遗传算法操作,同时编程与ANSYS结合起来,完成结构优化设计。经过迭代优化,得到一个优化方案,优化部分的结构重量较初始方案降低了18.39%。

液压自动平衡技术在风机转子上的应用

提出用液压自动平衡技术解决风机转子运行过程中因结垢造成的动不平衡问题。采用转子动力学软件对风机进行有限元建模。根据平衡头的3个可能安装平面,利用转子动力学软件分别计算虚拟安装在这3个安装平面下的平衡头的平衡效果,找出平衡头的优化安装平面。设计风机转子的模拟实验台并进行液压自动平衡实验。实验表明将液压自动平衡头安装在优化平面上可以实现转子的不停机在线自动平衡,为在风机上应用液压自动平衡技术提供理论参考和实验依据。

顺层岩坡优势面水力学作用研究

本文分析了地下水对顺层岩坡优势面水力学作用的机理。指出了水头高度与稳定性系数之间的关系，提出了用于岩坡预测预报的预警水头值ｈａ以及水力学稳定性判据ｈｃ的概念并给出了计算方法。

超长线列碲镉汞探测器组件的冷头结构设计

随着大规模线列探测器不断实现空间应用,具有大范围、高分辨率红外扫描探测与目标捕获能力的超长线列拼接探测器的应用需求变得越来越广泛。超长线列碲镉汞红外探测器组件的阵列规模及几何尺寸较大,导致探测器冷头结构的低温热失配问题被放大。为获得满足低温可靠性及严苛成像需求的冷头结构,开展了相关冷头结构设计优化方法研究以及获取实物的试验验证工作,并通过试验验证工作证明本研究采用的结构设计优化方法适用于复杂的大尺寸冷头结构设计。

咬合平面激光定位仪的仿真头颅模型研究

目的比较初级医师使用咬合平面板与使用咬合平面激光定位仪确定的咬合平面与参考平面的夹角,考察咬合平面激光定位仪的效果。方法 15名初级医师分别用咬合平面板和咬合平面激光定位仪确定仿真头颅模型蜡堤的咬合平面,测量蜡堤咬合平面与参考平面的夹角。结果咬合平面板法和激光定位仪法测量前牙区蜡堤咬合平面与参考平面的夹角分别为(0.7±0.3)°、(0.6±0.4)°,差异无统计学意义(t=0.618,P=0.542)。咬合平面板法和激光定位仪法测量后牙区蜡堤咬合平面与参考平面的夹角分别为(3.1±2.1)°、(1.4±0.8)°,差异有统计学意义(t=3.302,P=0.007),激光定位仪法确定的蜡堤与参考平面的夹角更小。结论在仿真头颅模型上初级医师使用传统咬合平面板法和激光定位仪法都能准确定位蜡堤前部咬合平面,初级医师用激光定位仪法确定后牙区咬合平面的精度较使用咬合平面板法更高。

带凸形封头非标平焊法兰的设计方法

在常规设计标准中,凸形封头和法兰单独进行设计,不考虑两者间的相互作用.然而,迄今为止尚无带凸形封头非标法兰的设计规范.基于应力分类思想,建立了带凸形封头非标平焊法兰的设计方法.该方法考虑了封头和法兰之间的相互影响,显著地改善了联接处薄弱部位受力状态;同时,有效地降低了制造成本,提高了经济效益.