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基底支撑刚度梯度变化对石墨烯层间摩擦力的影响 被引量:1
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作者 董赟 段早琦 +3 位作者 陶毅 Gueye Birahima 张艳 陈云飞 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期210-219,共10页
基于纳米摩擦能耗理论,利用分子动力学方法建立了公度接触下支撑刚度梯度变化的石墨烯层间摩擦力模型,分析了基底质心刚度和支撑刚度梯度变化对基底和薄片各接触区摩擦能耗的贡献.结果表明:软边界区始终贡献驱动力;硬边界区贡献的摩擦... 基于纳米摩擦能耗理论,利用分子动力学方法建立了公度接触下支撑刚度梯度变化的石墨烯层间摩擦力模型,分析了基底质心刚度和支撑刚度梯度变化对基底和薄片各接触区摩擦能耗的贡献.结果表明:软边界区始终贡献驱动力;硬边界区贡献的摩擦力最大,且随着支撑刚度的增大,硬边界区对总摩擦的贡献比也越高.各接触区的摩擦力是薄片和基底之间的褶皱势和接触区产生的法向变形差两部分的共同作用.前者是公度接触下阻碍滑移的界面势垒和刚度梯度方向上不同刚度支撑原子热振动引起的势梯度;后者是接触边界过渡区两侧原子的非对称变形和自由度约束突变引起的非平衡边界势垒相耦合的结果.本文对研究公度接触下刚度梯度支撑的纳米器件的相对运动规律有指导意义. 展开更多
关键词 分子动力学 纳米摩擦 公度接触 刚度梯度
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具有刚度梯度折纹管能量吸收 被引量:3
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作者 门恒 陈伟东 田晓耕 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期651-659,共9页
为了解决传统薄壁方管在遭受冲击时最大峰值力大且吸能效率低等问题,通过在方管表面引入折痕,提出了一种八边形折纹管。应用有限元软件Abaqus/Explicit模拟了其在准静态压缩下的变形模式和吸能情况。结果表明,相较于普通方管,折纹的引... 为了解决传统薄壁方管在遭受冲击时最大峰值力大且吸能效率低等问题,通过在方管表面引入折痕,提出了一种八边形折纹管。应用有限元软件Abaqus/Explicit模拟了其在准静态压缩下的变形模式和吸能情况。结果表明,相较于普通方管,折纹的引入降低了最大峰值力Pmax,提高了平均压溃力Pm,且形成了刚度梯度折纹管,使得在压缩前期产生较小的支反力,有利于保护主结构。随着压缩量的增大,支反力随之增大,从而提高折纹管的吸能性能。通过对折纹管的标准段个数M、c/l和b/t等参数对吸能性能影响的研究,获得了提高折纹管吸能性能的优化折纹管结构,为汽车吸能构件的应用提供了参考。 展开更多
关键词 预折纹管 能量吸收 刚度梯度
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刚度梯度触发式自适应礼盒包装机器人设计
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作者 胡明伟 刘洋 陈晓琳 《电子技术与软件工程》 2017年第2期81-81,共1页
针对目前礼品盒尺寸范围广、包装工作量大、人工包装效率低等问题,设计了一种刚度梯度触发式自适应礼品盒包装机,利用多级刚度梯度触发,结合力学和机构学,使该包装机满足不同尺寸礼品盒的顺序包装要求。
关键词 刚度梯度 自适应 包装机构
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具有梯度型刚度折叠收缩管的吸能性能 被引量:1
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作者 陈伟东 门恒 田晓耕 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期172-184,共13页
薄壁管是一种常见的吸能结构,在薄壁管中引入折纹可以诱导薄壁管发生变形,有效降低薄壁管屈曲的初始峰值力并提高其能量吸收。目前,大部分折纹管受到轴向压缩时,初始峰值力后的压溃力下降显著,降低了折纹管的吸能性能。为有效提高折纹... 薄壁管是一种常见的吸能结构,在薄壁管中引入折纹可以诱导薄壁管发生变形,有效降低薄壁管屈曲的初始峰值力并提高其能量吸收。目前,大部分折纹管受到轴向压缩时,初始峰值力后的压溃力下降显著,降低了折纹管的吸能性能。为有效提高折纹管的吸能性能,并降低折纹管的初始峰值力,在方管中引入不同形式的折纹得到折叠收缩管,利用ABAQUS/Explicit模拟设计折叠收缩管的准静态压缩,得到其变形及力与位移曲线。结果显示,与传统方管和菱形折纹管相比,折叠收缩管的初始峰值力显著降低,且压溃力随着压缩距离的增加呈梯度上升趋势,大幅提升了薄壁管的能量吸收性能。另外,系统研究了折叠收缩管的几何参数对其性能的影响,获得了性能优异的折纹管。 展开更多
关键词 折纹管 能量吸收 准静态压缩 有限元 梯度刚度
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梯度基质刚度依赖的神经生长锥趋向性移动
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作者 程波 万婉婷 +4 位作者 GuyMGenin MohammadRKMofrad 卢天健 徐峰 林敏 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期167-168,共2页
梯度基质刚度在神经的生长、发育和再生过程中起到重要的作用,是神经细胞轴突趋向性生长的主要驱动力。但是目前神经细胞是如何感知梯度刚度基质的机制尚不明确,同时神经细胞轴突及其末端生长锥在这一力敏感过程中的作用仍不明确。神经... 梯度基质刚度在神经的生长、发育和再生过程中起到重要的作用,是神经细胞轴突趋向性生长的主要驱动力。但是目前神经细胞是如何感知梯度刚度基质的机制尚不明确,同时神经细胞轴突及其末端生长锥在这一力敏感过程中的作用仍不明确。神经细胞与成体细胞的力敏感行为明显不同。例如,神经细胞轴突倾向于朝向软基质移动,而大多数成体细胞则倾向于朝向硬基质迁移。目前仍无法利用现有实验手段揭示以上不同种类细胞呈现异质性的原因。因此,本研究建立了神经生长锥梯度刚度感知力学生物学模型,希望通过理论模型揭示以上问题。力学生物学模型主要包括:神经生长锥丝状伪足黏附动力学模型和轴突粘弹性-主动收缩模型,整合的力学生物学模型包含了轴突、生长锥和基质相互作用。模型结果表明,基质刚度梯度值及基质刚度梯度的初始值能对生长锥运动的产生不同的影响,进而揭示了神经细胞轴突倾向于朝向软基质移动的机理。同时,不同类型的神经元具有不同的力敏感行为,比如在相同的梯度刚度基质上,背根神经节细胞与海马神经元相比呈现更强的收缩力。模型预测结果与现有实验观察结果一致。该数学模型提供了神经细胞感知基质刚度梯度的机制,能进一步为神经损伤的生长修复治疗提供理论基础。 展开更多
关键词 细胞力敏感 力学生物学 梯度刚度 神经生长锥
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细胞在缓变刚度基质上趋硬性迁移的数值试验 被引量:2
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作者 宁乐 张涵 朱卫平 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期307-314,共8页
目的以成纤维细胞为模式细胞,光聚法制备的具有缓变刚度的水凝胶为基质,分析基质的工艺和性能参数对细胞迁移进程的影响,为有关人工基质的设计和制作提供理论指导。方法构建试验系统的数学模型,编制相应的计算机求解程序,包括细胞模型... 目的以成纤维细胞为模式细胞,光聚法制备的具有缓变刚度的水凝胶为基质,分析基质的工艺和性能参数对细胞迁移进程的影响,为有关人工基质的设计和制作提供理论指导。方法构建试验系统的数学模型,编制相应的计算机求解程序,包括细胞模型的黏弹性动力学有限元、细胞与基质间黏着斑的形成和解离动力学方程、动边界和时间多尺度问题的求解策略。结果给出基于实验数据的基质工艺参数与基质性能参数之间的关系式;当基质刚度一定时,速度和牵引力随基质刚度的增加而增大,并且伴有快速波动现象,随观察时间的延长,细胞运动状态将逐渐趋于稳定;适量增加基质刚度梯度将明显促进细胞迁移,而且细胞在较大刚度梯度的基质上能够保持一定的极限速度;光掩模不透明度梯度越小,基质刚度梯度越大,细胞到达指定位置耗时越少。试验结果与文献报道的有关实验结果相符。结论试验结果为测试光聚法制备的缓变刚度水凝胶基质的工艺参数和性能参数对细胞迁移进程的影响提供了一个有效的数字仿真平台。 展开更多
关键词 组织工程 人工基质 刚度梯度 细胞趋硬性 动态有限元
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剪切波弹性成像异质性分析校正乳腺病灶BI-RADS分类的价值 被引量:4
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作者 贺红霞 刘晓芳 +2 位作者 陈耀东 任志翔 陈武 《临床超声医学杂志》 CSCD 2021年第11期811-815,共5页
目的探讨剪切波弹性成像(SWE)异质性分析校正乳腺病灶乳腺影像报告与数据系统(BI-RADS)分类的价值。方法选取经病理证实的132例乳腺病灶患者,共135个病灶,其中良性75个,恶性60个,应用常规超声及SWE检查评估乳腺病灶BI-RADS分级及弹性成... 目的探讨剪切波弹性成像(SWE)异质性分析校正乳腺病灶乳腺影像报告与数据系统(BI-RADS)分类的价值。方法选取经病理证实的132例乳腺病灶患者,共135个病灶,其中良性75个,恶性60个,应用常规超声及SWE检查评估乳腺病灶BI-RADS分级及弹性成像特征,获取SWE弹性模量参数,包括最大弹性值(Emax)、平均弹性值(Emean)、弹性值标准差(Esd),计算刚度梯度(SG)。绘制受试者工作特征曲线评估SWE各参数对乳腺良恶性病灶的鉴别诊断效能,并依据最佳SWE诊断参数对常规BI-RADS分类进行调整,比较校正前、后BI-RADS分类鉴别乳腺良恶性病灶的诊断效能。结果恶性病灶SWE各参数均高于良性病灶,差异均有统计学意义(均P<0.001)。SG、Esd、Emax、Emean诊断截断值分别为120.2、12.4、68.8、27.0 kPa,鉴别诊断乳腺良恶性病灶的曲线下面积分别为0.925、0.903、0.923、0.837;其中以SG的曲线下面积最高,其对应的敏感性为88.3%,特异性为96.0%,准确率为92.6%。以BI-RADS 4b类为诊断截断值,校正前与SG校正后BI-RADS分类鉴别诊断乳腺良恶性病灶的曲线下面积为0.914、0.964,敏感性为88.3%、90.0%,特异性为82.7%、92.0%,准确率为85.2%、91.1%;SG校正后BI-RADS分类鉴别诊断乳腺良恶性病灶的曲线下面积及特异性均高于校正前,差异均有统计学意义(均P<0.05);敏感性和准确率与校正前比较差异均无统计学意义。结论SWE异质性分析在鉴别乳腺良恶性病灶中具有重要的临床价值,经SG校正后BI-RADS分类的诊断效能较常规超声BI-RADS分类高。 展开更多
关键词 剪切波弹性成像 弹性异质性 刚度梯度 乳腺病灶 良恶性 乳腺影像报告与数据系统
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Effects of laser surface melting on crystallographic texture, microstructure, elastic modulus and hardness of Ti-30Nb-4Sn alloy 被引量:2
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作者 Leonardo FANTON Nelson Batista de LIMA +3 位作者 Emilio Rayon ENCINAS Vicente Amigo BORRAS Conrado Ramos Moreira AFONSO Joao Batista FOGAGNOLO 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第2期392-404,共13页
The biocompatibility of orthopedic implants is closely related to their elastic modulus and surface properties.The objective of this study was to determine the effects of cold rolling,recrystallization and laser surfa... The biocompatibility of orthopedic implants is closely related to their elastic modulus and surface properties.The objective of this study was to determine the effects of cold rolling,recrystallization and laser surface melting(LSM)on the microstructure and mechanical properties of a biphase(α″+β)Ti-30Nb-4Sn alloy.X-ray diffraction(XRD)texture analysis of the cold-rolled substrate revealed the[302]α″//ND texture component,while analysis of the recrystallized substrate showed the[302]α″//ND and[110]α″//ND components.Theβ-phase texture could not be directly measured by XRD,but the presence of the[111]β//ND texture component was successfully predicted by considering the orientation relationship between theα″andβphases.Nanoindentation measurements showed that the elastic modulus of the cold-rolled substrate(63GPa)was lower than that of the recrystallized substrate(74GPa).Based on the available literature and the results presented here,it is suggested that this difference is caused by the introduction of crystal defects during cold deformation.The combined nanoindentation/EBSD analysis showed that the nanoindentation results are not affected by crystal orientation.LSM of the deformed alloy produced changes in hardness,elastic modulus and crystallographic texture similar to those produced by recrystallization heat treatment,creating a stiffness gradient between surface and substrate. 展开更多
关键词 titanium alloy cold rolling laser surface melting RECRYSTALLIZATION crystallographic texture stiffness-graded material
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A simple fabricated thickness-based stiffness gradient for cell studies 被引量:3
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作者 Yiwei Shu HO Nam Chan +2 位作者 Dongshi Guan Hongkai Wu Lan Ma 《Science Bulletin》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第3期222-228,共7页
In this work, we developed a simple method to fabricate a thickness-based continuous stiffness gradient for biological studies. It was made by glass slides, polydimethylsiloxane (PDMS) pre-polymer, spacer and clips ... In this work, we developed a simple method to fabricate a thickness-based continuous stiffness gradient for biological studies. It was made by glass slides, polydimethylsiloxane (PDMS) pre-polymer, spacer and clips only, without any sophisticated equipment. It is easy to fabricate in any general biological and pharmaceutical laboratories. The stiffness gradient was characterized in terms of apparent Young's modulus by atomic force microscopy (AFM) and the Young's modulus along the gradient was found to be 8.5- 120 kPa, which is within the physiological relevant range. HeLa-C3 ceils were cultured on the gradient to study their morphological behavior according to the substrate stiffness. Furthermore, the drug efficiency of etoposide, an anti-cancer drug, was studied along the substrate stiffness gradient. It was found that HeLa-C3 cells cultured on the soft region of the gradient (8.5-11 kPa) are more sensitive to etoposide. We believe the proposed device could promote cell investigations and drug screenings on a substrate with comparable stiffness to the native tissue. 展开更多
关键词 Stiffness gradient Cell analysis PDMS Etoposide
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CM三维高强复合地基在平陵广场工程的应用
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作者 杜刚 《上海建设科技》 2011年第5期21-23,26,共4页
江苏省溧阳市平陵广场工程采用CM三维高强复合地基(以下简称CM复合地基),不但缩短了工期,减少了对周边建筑的影响,而且取得了较好的经济效益。介绍了CM复合地基的工作原理、设计方法、施工要求、检测手段等,并进行了技术经济分析,希望... 江苏省溧阳市平陵广场工程采用CM三维高强复合地基(以下简称CM复合地基),不但缩短了工期,减少了对周边建筑的影响,而且取得了较好的经济效益。介绍了CM复合地基的工作原理、设计方法、施工要求、检测手段等,并进行了技术经济分析,希望为类似工程的基础设计提供经验和参考。 展开更多
关键词 桩基 CM三维高强复合地基 刚度级配梯度 经济性
原文传递
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