蜂窝遮弹层抗弹丸侵彻实验研究

为研究蜂窝遮弹层的抗弹丸侵彻性能,采用15 mm弹体对六边形单元蜂窝遮弹层结构进行了侵彻实验研究。实验结果表明,同钢筋混凝土遮弹层相比,蜂窝遮弹层的破坏仅发生在弹靶接触的六边形单元内,且破坏面积较小,同时弹体在侵彻蜂窝遮弹层过程中易发生偏航现象。应用应力波传播理论分析了实验结果,主要是六边形单元对其内的混凝土约束作用及其自身阻隔作用,使混凝土抗压强度和弹体在侵彻过程中受到的阻力增大,从而减小了弹体的破坏效应。

无应力遮挡外固定器治疗尺骨鹰嘴骨折临床观察

为了解自行研制的尺骨鹰嘴骨折无应力遮挡外固定器的性能及临床疗效 ,应用WD 10E型万能电子力学试验机进行生物力学测试 ,并对运用该外固定器治疗的 2 2例尺骨鹰嘴骨折患者进行临床疗效观察。术后随访 3个月～ 1.5年 ,结果 2 2例骨折均解剖对位愈合 ,功能完全恢复 ,无任何并发症和后遗症。表明本外固定器具有微创、固定可靠、早期关节活动、无须行内固定取出术、操作简便安全、并发症少等优点 ,同时还具有设计原理新颖、拓展性强等特点。从骨折治疗的进展看 ,无应力遮挡外固定器疗法将成为主要方法之一。

蘑菇状股骨头表面置换体结构设计

目的:为解决在治疗股骨头缺血性坏死时,被置换在人体内的股骨头假体的松动、下沉等医学难题,设计了一套新型的蘑菇状股骨头表面置换体。方法:基于受力转移同时减少股骨头内部应力遮蔽等思路,采用镍钛记忆合金等医用新型合金材料,依据股骨头生物力学及骨生长特点,设计既能持重又能减轻骨溶解,促进骨质生长的新型蘑菇状股骨头表面置换假体。结果:该转换体设计新颖,结构紧凑,体积小,手术范围小且安装方便,固定牢靠。结论:它为解决股骨头置换假体的下沉和松动问题提供了新的设计方案和思路。

海岸带防护林4种树木的风压应力分析

依据４种主要的海岸带防护林树种的调查数据，计算了各树种不同高度处和不同风压下的应力分布，分析了各树种遭受台风袭击时所受到的弯曲应力。结果发现树种的受害程度与其树冠形状密切相关。杨树和水杉的枝下高和树高之比（Ｌ／Ｈ）均小于０．２２，树冠宽度和树冠高度的比值（Ｗｃ／Ｈｃ）均小于０．３６；刺槐和泡桐枝下高和树高的比值（Ｌ／Ｈ）均大于０．４３，树冠宽度和树冠高度的比值（Ｗｃ／Ｈｃ）均大于０．５４，这是形成杨树和水杉有两个受力点，而刺槐和泡桐只有一个受力点的根本原因。在相同的风压下，无论在树干的任何部位，杨树所受应力超过水杉、刺槐和泡桐２．３、５．０和５．３倍以上，因而杨树的受损程度也最为严重。

SH波在含圆形孔洞的半圆形凸起处的散射

采用复变函数法研究了含有圆形孔洞的半圆形凸起地形对SH波的散射问题。第一步将所研究的域分为两个域,相应地构造出了所论问题的两组解:一组是在凸起边界上满足应力为零、而其余边界应力待定的圆环域中的级数解,另一个组为含有半圆形凹陷的半空间的解。第二步,通过上述两个域(两组解)在"公共边界"上实施"契合",建立起求解该问题的无穷代数方程组。第三步,对有限个方程进行数值求解,给出了地表位移幅值和圆形孔洞的表面位移及周边上的动应力集中的数值结果,并讨论了波数及凸起和圆孔半径比等的影响。

传统生土窑洞的土拱结构体系

传统生土窑洞没有栋梁支撑,完全由挖凿成型的纯原状土拱作为自支撑结构体系。它们的建造没有经过正规设计和计算,但却能够居住百年甚至数百年而不坍塌。首先通过有限元软件,模拟分析生土窑洞土拱结构体系的受力变形规律;其次,研究民间营造在役生土窑居土拱结构体系构成和主要结构参数之间的关系。通过有限元模拟计算分析结果和民间营造现状的对比,探讨了民间营造的土拱结构体系所蕴涵的结构和力学原理,从而揭示传统生土窑居土拱体系合理性、可靠性和科学性,有助于生土窑洞的保护和传承。

发泡缺陷对蒙皮鼓泡脱粘的影响研究

大板式方舱在野外环境中容易产生脱粘和鼓包现象,对其研究发现热应力是引起方舱脱粘、鼓包的主要原因,同时蒙皮与聚氨酯泡沫之间的气泡也是造成脱粘、鼓包的重要因素。作者运用有限元分析软件ANSYS建立几种不同尺寸气泡分析模型,考察了气泡直径大小对粘结应力的影响。分析方舱鼓泡、脱粘产生的原因,从工艺和结构的角度找出解决的办法,完善方舱的力学性能,将有利于产品质量的提高。

无应力遮挡外固定器治疗尺骨鹰嘴骨折的生物力学研究

目的:研究无应力遮挡外固定器固定尺骨鹰嘴骨折的生物力学性能。方法:取6具新鲜尸体肘关节标本,将每具标本左、右侧肘关节标本随机分到A(无应力遮挡外固定器组)、B(克氏针钢丝张力带组)两组,左右侧每组6具。制成尺骨鹰嘴横断骨折模型,分别用克氏针钢丝张力带和尺骨鹰嘴外固定架固定A、B两组标本。将两组标本放到三维运动实验机上进行测试。结果:A组优于B组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:无应力遮挡外固定器固定尺骨鹰嘴骨折的生物力学指标优于克氏针钢丝张力带,因此应具有更好的固定效果。

正交异性钢桥面板隐蔽焊缝的应力分布特征研究

通过对之江大桥正交异性钢桥面板进行数值模拟,对不同U肋间距、倾角、板厚情况下隐蔽焊缝及其周围区域的应力分布规律和隐蔽焊缝应力监测的适宜区域进行分析。结果表明:U肋翼板与隐蔽焊缝的应力之间具有较好的相关性,横截面的应力比系数δB受U肋间距、U肋与翼板角度及桥面板与U肋厚度比等参数变化的影响无明显规律;可以通过U肋翼板应力换算得到隐蔽焊缝应力,且δB与测点至焊缝的距离有关,U肋翼板1/4高度以下区域为隐蔽焊缝应力监控的适宜区域。

骨外固定的应力遮挡作用与骨质疏松关系的实验研究

目的 探索骨外固定的应力遮挡作用与骨质疏松的关系。方法 取 30条成年狗于左侧胫骨用简易单边式外固定支架固定 ,固定后 2 ,4,8,12周处死取材。通过组织学 ,超微结构 ,CT扫描及生物力学方法测定和分析。结果 外固定 2～ 4周 ,固定段无明显变化 ,8～ 12周固定段发生骨质疏松。结论 骨外固定的应力遮挡作用较小 ,因此早期会促进骨的愈合。但如果长期固定则会造成骨质疏松 。

废热锅炉管板与换热管接头结构改进

通过对硫磺回收装置原有废热锅炉高温侧管板与换热管接头泄漏原因的分析 ,提出了改进管板与换热管接头的连接结构 ,实际应用效果较好。

蜂窝结构抗弹体二次侵彻性能研究

为了研究蜂窝结构的二次抗侵彻性能,对六边形单元蜂窝结构进行了多次侵彻试验,以及在不同弹着点和不同速度条件下的数值模拟研究,并对结果进行了分析。试验和数值模拟研究结果表明,由于六边形钢管的阻隔作用,在弹体速度相差不大情况下,蜂窝结构的破坏面积要远小于钢筋混凝土的破坏面积;蜂窝结构的破坏范围多数局限在弹体和靶体接触的单元内,而其他单元没有发生破坏现象;弹体都会发生偏转现象,第2枚弹体偏转的角度较第1枚弹体的偏转角度大,两枚弹体偏转角度的大小与其弹着点和速度有关。蜂窝结构是一种抗弹体二次侵彻性能好的结构。

股骨假体仿生微结构设计与分析

目前全髋关节假体性能与真实人体骨骼之间存在巨大差异,容易导致术后假体失稳,仿生微结构可有效解决由于应力遮挡引起的假体失稳问题。基于此,设计了新型仿生微结构股骨假体,以仿生结构(六面体立方、面心立方和体心立方单元结构)构建模型,模型之间保持相近的孔隙率(43%),进行有限元仿真模拟压缩试验,分析仿生微结构的变形、屈服应力、弹性模量等。研究发现,结构的等效弹性模量下降到24.0 GPa左右,与人体皮质骨17.0 GPa相近,其中体心立方结构最小,为22.2 GPa。在3种模型中,六面体立方的稳定性、刚度最强;体心立方的位移最大。研究表明,多孔仿生微结构能够降低弹性模量,改善应力遮挡问题,并对骨骼内生长具有促进作用。

基于ANSYS分析地基基础遇地下防空洞时的基础沉降和防空洞衬砌应力

近些年来,在城市建筑工程施工中,经常会遇到地下防空洞,如何处理已成为了一个棘手问题。本文主要通过有限元分析软件ANSYS分析在跨越防空洞的上部建筑影响下,地基土体的弹性模量以及基础底面距洞顶的距离对地基的最大沉降和防空洞衬砌Von Mises应力的影响,对比各参数水平下的影响量,从而给实际工程提供解决问题的思路和设计依据。

高应力破碎区架棚巷道维修技术研究与应用

通过对永煤公司新桥煤矿南一采区胶带运输平巷高应力断层破碎区域围岩稳定性分析、研究,确定采用卡缆配合锚索的支护及施工方案对原架棚支护收敛变形破坏严重巷道进行维修,每副卡缆配合2根锚索。实践证明,在架棚巷道维修中采用该方式快速、安全,提高了巷道维修后的稳定性,同时也降低了维修成本。

蘑菇状股骨头表面置换体生物力学有限元分析

[目的]验证蘑菇状表面置换假体植入股骨头内后,既能即时承重,又能减轻应力遮蔽从而实现假体长期稳定。[方法]建立了股骨近端简化三维模型,通过有限元方法对比分析植入前后股骨内部对应各采样点的受力情况。[结果]运行结果显示,置换后股骨头内部最大应力不到40 MPa,该置换假体具有足够的机械支撑强度,满足其基本功能;而且置换体上下两部分都能有效受力,可减轻股骨头内部应力遮蔽现象。[结论]此表面置换假体能够实现即期和长期稳定,并将为解决股骨头置换假体的下沉和松动问题提供新的设计思路。

中西医结合治疗老年股骨颈骨折半髋关节置换术后患者的临床观察

目的观察痹祺胶囊联合阿仑膦酸钠在老年股骨颈骨折人工关节置换术后的治疗作用。方法97例均为华北理工大学附属医院骨科于2017年1月—2019年1月收治的老年股骨颈骨折患者,入院后拟行人工双极股骨头置换术治疗,按随机数字表法分为3组。Ⅰ组34例,术后应用痹祺胶囊加碳酸钙/维生素D3片口服;Ⅱ组32例,术后给予阿仑膦酸钠加碳酸钙/维生素D3片口服;Ⅲ组31例,术后给予痹祺胶囊联合阿仑膦酸钠加碳酸钙/维生素D3片口服。3组的疗程均为4个月,术后随访4个月,观察3组术后第7天患肢大腿周径减少值(cm),术后引流管出血量(mL),疼痛视觉模拟评分(VAS),手术后3、7天超敏C-反应蛋白(hs-CRP)数值,术后1、4个月髋关节Harris评分,股骨假体Gruen分区1区骨密度值(BMD)和术后患者在助行器保护下间断下地行走所用时间。结果Ⅲ组患肢周径减少值大于Ⅰ、Ⅱ组(F=142.436,P<0.01);3组术后出血量差异无统计学意义(F=0.063,P>0.05);术后第7天Ⅲ组VAS评分低于Ⅰ、Ⅱ组(F=9.081,P<0.01);hs-CRP值亦低于Ⅰ、Ⅱ组(F=7.304,P<0.01)。术后1个月和4个月Ⅲ组髋关节功能Harris评分较Ⅰ、Ⅱ组高(F分别为9.032,9.524,P<0.01)。术后4个月Ⅲ组股骨假体Gruen分区1区周围应力遮挡造成的BMD值减少在3组中最低(F=8.509,P<0.01)。术后Ⅲ组患者在助行器保护下间断下地行走所用的时间较Ⅰ、Ⅱ组短(F=12.028,P<0.01)。结论老年股骨颈骨折人工关节置换术后应用痹祺胶囊联合阿仑膦酸钠口服有较好的消肿、消炎、止痛作用,可促进关节功能恢复,且可减少假体置换术后因应力遮挡所导致的骨质疏松。