高仿真康复训练对乳腺癌术后患者上肢功能及负性心理的影响

目的:探究高仿真康复训练开发及应用对乳腺癌改良根治术后患者患肢运动功能及负性心理的影响。方法:选取唐山市人民医院乳腺外科、华北理工大学附属医院肿瘤外科乳腺癌术后患者114例,随机分为对照组、试验1组及试验2组,每组各38例。对照组给予常规护理、康复,试验1组给予常规护理、康复+患肢功能锻炼操,试验2组在对照组的基础上增加高仿真康复训练。于干预前、干预1阶段后、2阶段后及3阶段时分别应用REWE肩功能评定标准、医院焦虑抑郁量表(HADS)、伤残接受度量表-修订版(ADS-R)及简化Mc Gill疼痛量表(SF-MPQ)测评。结果:干预后,试验1组8个单项维度或总分差值优于对照组(P<0.05);试验2组18个单项维度或总分差值优于对照组(P<0.05)。试验2组与试验1组比较,相应时间节点REWE、抑郁、ADS-R总分及扩大、转变维度、疼痛等11个单项维度或总分差值优于试验1组(P<0.05)。结论:高仿真康复训练能安全有效的提升乳腺癌术后患者上肢关节活动范围,改善抑郁情绪,提高患者伤残接受度及减轻早期疼痛感。

一种基于ModelSim的红外图像仿真方法与系统

在红外热成像的图像处理算法过程中,传统的算法仿真需要借助Matlab等图形处理工具软件先进行仿真再转化成FPGA处理器中可以运行的算法代码,而Matlab上的运行的语言、实现方式与FPGA硬件上运行的硬件描述语言和实现方式完全不同。导致转化过程复杂、转化精度损失、开发周期长等。本文提出了一种基于ModelSim仿真工具的红外图像仿真方法与系统,与Matlab等图形处理工具一样,编程写好代码,导入图像仿真后,立即输出图像显示,并能查看中间处理过程中的数据变化情况。并且ModelSim仿真运行的仿真代码可以直接拿到FPGA编译工具中运行,最终部署在硬件板卡上。在工程应用中,转化过程简单,开发效率大大提升。

基于整车控制功能仿真的城市轨道交通列车模拟驾驶系统研究

为了使列车模拟驾驶系统全面、真实地模拟实际列车的操作体验和故障工况场景,提出一种基于整车控制功能仿真的城市轨道交通列车模拟驾驶系统。通过搭建列车电路仿真模型和各子系统控制功能仿真模型,构建整车控制功能仿真平台,实现列车模拟驾驶系统的核心逻辑运算与仿真控制任务。通过试验验证,该系统实现了列车的控制逻辑仿真、列车特性仿真、人机交互逻辑控制、视景与声音模拟系统联动、故障场景模拟等功能。测试结果表明,该系统能够全面、真实地模拟列车控制逻辑和各种故障工况的列车状态,为城轨交通领域运营人员职业技能培训及列车关键业务系统开发仿真提供可行方案。

基于质量功能配置的自动着陆仿真方法研究

着陆是飞机在运行过程中的一个重要阶段,着陆分为手动着陆和自动着陆。具备自动着陆能力的飞机可以适应更多的运营场景,极大地增加了飞机的市场竞争力。经过调研,与自动着陆性能要求相关的适航标准大多为概率指标。为验证自动着陆系统是否满足适航条款中的性能要求概率指标,需要进行大数量级蒙特卡罗仿真,并且需要设置与实际飞行场景概率模型相一致的干扰因素概率模型。根据自动着陆相关适航要求捕获自动着陆需求,并采用QFD工具进行二次转化将需求转化为自动着陆仿真的三点功能要素,分别为概率分布拟合、仿真次数确定以及蒙特卡罗计算方法,针对这三点功能要素采用QFD亲和图等方法对解决方案进行整理分类,进而采用交叉验证法、正交试验法等方法确定最终的解决方案。针对最终方案进行自动着陆系统仿真,确认自动着陆蒙特卡罗仿真方法的可行性。

功能涂层在多场多尺度仿真下的设计理论及研究进展

功能涂层设计需要考虑从纳米级到米级的多场多尺度效应,这对于功能涂层的设计理论和仿真计算仍是一项巨大挑战。梳理当前功能涂层的多尺度仿真方面存在一些问题,如多场耦合理论有待加强、多尺度数值方法计算效率有待提高、大尺度湍流数值仿真仍存在较大模型误差等。综述了功能涂层设计理论与仿真的现状与趋势,重点讨论了多场多尺度设计理论、动力学设计理论、数据驱动仿真方法以及强度与寿命评价方法等方面的最新进展。在此基础上,提出功能涂层设计理论与仿真的未来重点发展方向。指出面向工业应用的多场多尺度设计技术、动载荷性能设计、数据驱动仿真和搭建仿真软件平台是功能涂层仿真设计所面临的技术难点,并给出面向关键技术难点的研究建议,为后续多场多尺度仿真在功能涂层设计领域中的应用提供参考。

基于计算机仿真的功能梯度陶瓷材料刚柔耦合动力学问题研究

针对具有内冷通道且截面尺寸不一致的旋转中心刚体—梯度功能材料(functionally gradient materials, FGM)柔性梁在热环境下的动力学特性进行了较为深入的分析。首先基于横向与纵向的物理变形对非线性耦合变形量进行计算,并分析了在热环境下采取内冷措施时热力耦合的具体影响,从而获取FGM柔性梁在沿厚度方向所形成的温度场。通过计算机仿真分析说明了大范围运动在何种条件下会引起柔性梁的高频振荡及刚柔热耦合反应。

仿真猫头鹰多功能驱鸟器的研制与应用

随着生态环境的改善,鸟巢引起的配电电力线路故障频发。现有的传统驱鸟装置以风车式、占位式为主,防鸟效果不佳,且鸟类产生了适应性。为此研发了一款仿真猫头鹰多功能驱鸟器,实现形、光、色、味、声多功能驱鸟,且可带电安装。该装置防鸟效果显著,外形逼真、功能多样、安装方便。

雷达精细化功能级仿真建模

为解决预警雷达作战效能评估中兼顾高精度和高时效性的难题,提出了精细化功能级仿真建模方法。其中,检测处理子模型严格计算雷达系统、阵地地形、目标运动、目标RCS起伏、电子干扰等影响,精确计算目标信干噪比和检测概率,以逼近信号级仿真模型的精度生成点迹数据;点航迹处理子模型按照实装软件完成虚假点迹过滤、点迹凝聚、航迹起始、点航迹关联、航迹滤波等处理;行为控制模型按照实装规则执行干扰环境感知与抗干扰控制策略。相比传统功能级仿真方法,本方法可更为准确模拟复杂环境下的雷达抗干扰性能。

基于计算机仿真的复合光功能树脂的设计

基于计算机仿真技术,结合蒙特卡罗算法和光学理论,研究了荧光粒子粒径和用量对复合光功能树脂光通量、相关色温、光子平均自由程和色坐标等的影响规律。结果表明:复合光功能树脂的光通量随着荧光粒子粒径的增大先升高后降低,相关色温和光子平均自由程则由于粒子数目降低而逐渐升高,在粒径为9μm时具有最大光通量(150.69 lm);复合光功能树脂的光通量随着荧光粒子用量的增加先升高后降低,相关色温和光子平均自由程则由于粒子数目升高而逐渐降低,在荧光粒子质量分数为8.5%时具有最大光通量(149.26 lm)。进一步结合色坐标与黑体辐射曲线的相对位置得到荧光粒子最佳粒径为12μm,最佳用量为6.0%(w),此时对应色坐标x=0.379 1,y=0.383 2,相关色温4 588 K,光通量144.95 lm。

模拟仿真功能评估训练系统对踝关节创伤性关节炎患者三维步态参数的影响研究

目的 分析模拟仿真功能评估训练系统(BTE Primus RS)对踝关节创伤性关节炎患者三维步态参数的影响。方法 收集2019年12月至2021年12月宝鸡市中医医院康复医学科收治的96例踝关节创伤性关节炎患者,根据电脑数字表法进行随机分组,对照组48例予以常规训练,观察组48例予以BTE Primus RS训练,比较2组患者的干预效果、关节活动度、三维步态参数及无痛步行距离。结果 训练后,观察组患者的总优良率是93.8%,高于对照组的79.2%(P<0.05);观察组患者踝关节的外翻、背伸、外展、跖屈及内收角度均高于对照组(P<0.05);观察组患者患足廓清地面的最大距离、步长均长于对照组,同时步频与步速也高于对照组(P<0.05);观察组中无痛步行200~500 m及>500 m的患者数高于对照组,而无痛步行距离<200 m的患者数则低于对照组(P<0.05)。结论 BTE Primus RS训练在踝关节创伤性关节炎患者中的应用效果显著,有助于提升其干预效果,改善关节活动度与三维步态参数,并且促进无痛步行距离延长。

面向MBSE的飞行器多学科模型集成仿真技术研究

飞行器等复杂产品涉及的专业学科众多,学科建模软件各不相同,导致MBSE在实施过程中建立的系统架构模型难以驱动不同学科软件建立的多源异构模型,不能以仿真方式验证系统模型。针对上述问题,梳理了多学科模型的集成仿真方法的优缺点,并以无控火箭试验弹为例,提出采用FMI标准将各学科模型进行标准化封装,并在GCAir软件中进行集成和仿真验证,实现了多学科模型与系统仿真架构的一体化集成和仿真验证,解决了不同学科之间模型交互障碍,提高了复杂产品系统仿真验证效率。

新一代载人飞船卫生区功能性空间优化设计研究

目的开展中国新一代载人飞船卫生区的空间优化研究,探索功能性空间优化设计方法,提高载人飞船空间利用效率,同时提升航天员的舒适性体验。方法以中国空间站卫生区的功能和结构为依据,探讨中国新一代载人飞船卫生区功能组件的构成;依据航天员在微重力状态下使用卫生区的动作与姿态,建立卫生区空间布置的初步概念;根据卫生区的舱壁布局、微重力下航天员视野区域及最佳操作空间分析,开展相关功能组件建模,基于卫生区的人机交互节点,利用JACK软件进行仿真分析与评估,结合评估结果改进设计方案,并通过追踪航天员活动轨迹产生的包络体完成卫生区的空间优化。结论通过对比中国新一代载人飞船卫生区优化前后设计方案的舒适性、可操作性和空间尺寸,验证了功能性空间优化设计方法的有效性和可靠性,为载人航天器舒适性与集成化设计提供了参考。

3D虚拟仿真技术在功能解剖学教学的应用

功能解剖学是一门形态学课程,侧重于研究人体某一局部的层次结构以及血管、神经、肌肉和器官之间的位置和毗邻关系。此课程是康复学专业非常重要的基础课程,但是功能解剖学内容庞杂、枯燥乏味、难懂难记,导致学生学习积极性不高、学习困难,影响教学效果。3D数字虚拟仿真系统具有可视化、三维化、虚拟化和交互等特点,联合这些虚拟仿真重建、虚拟可视化等软件教学,克服了传统医学教学的局限性,提高了课堂授课效率,提升了标本利用率,既可以激发学生学习的积极性、主动性,又受到了师生的认可,可促进功能解剖学的教学改革和发展。

评价文胸防震功能的运动假人关键技术研究

为了研制一款可进行文胸防震功能评价的运动假人,以避免测试过程中因真人个体差异造成的影响,从仿真模型和动力系统两方面进行关键技术研究。首先总结乳房形态和力学参数,其次综述仿真模型制备方法,然后分析躯干运动轨迹计算方法及动力系统设计方法,最后提出一套仿真模型和动力系统的设计方案。其中,仿真模型由内部支撑、外部包覆材料及仿真乳房组成,乳房用特殊配比的硅胶灌注;动力系统由运动平台、电动机和凸轮组成,根据躯干竖直方向运动轨迹参数方程设计凸轮轮廓。未来可探究仿真乳房的不同硅胶配比、计算躯干三维运动轨迹参数方程,并研发模拟快速运动的动力系统。

场景导向的雷达系统模型设计与仿真方法研究

由于雷达系统工作过程、接口交互目前主要采用文本的形式进行描述,导致了系统的整体验证过度依赖实物,因而带来了验证周期长、设计修正成本高等问题。针对研制过程中存在的问题,采用MBSE思想,开展了以雷达场景为导向的需求分析,并根据雷达系统功能成熟度、复杂度等特点,详细阐述了适用于不同雷达的功能分析方法,重点介绍了雷达系统与分系统的架构设计和三层仿真验证方法,将系统调试阶段的部分验证环节提前到系统设计初期,解决了过度依赖实物的痛点问题,对雷达系统新研制模式的应用具有积极的意义。

基于ANSI/ROHVA 1-2016的某多功能全地形车操控性仿真分析

以ANSI/ROHVA 1-2016标准为依据,对符合该标准定义的车辆操控性要求进行了分析。在仿真软件中建立了某多功能全地形车的动力学虚拟样车,并按照标准中关于操控性的试验步骤和数据处理方法,对该多功能全地形车操控性进行仿真分析。仿真分析结果表明该多功能全地形车的操控性符合ANSI/ROHVA 1-2016标准中的要求,为多功能全地形车的开发设计提供了重要的理论依据。

便携式多功能花生播种装置仿真分析及优化

为提高广西壮族自治区丘陵地区花生种植的机械化程度,解决丘陵地区窄小田地无法使用大型机械设备作业的问题,研究设计并优化便携式多功能花生播种装置。该装置主要由主体部分、操纵部分、传动部分、原料供给部分组成,可同时实现开沟、播种、施肥、覆土多种功能。利用ANSYS软件进行分析,对便携式多功能花生播种装置的结构进行优化,并结合试验对比分析其工作性能。结果表明,减轻便携式多功能花生播种装置的主体质量,对装置的开沟、播种、施肥功能影响不大,但装置的便携性、覆土功能有所优化,最大等效应力由99.5 MPa增加至157.0 MPa,提高了田间作业效率。

CT三维重建联合仿真钉道建立在腰椎骨折治疗中的应用价值

目的探讨CT三维重建联合仿真钉道建立在腰椎骨折治疗中的应用价值。方法选取2019年1月—2023年1月收治行椎弓根螺钉内固定术的126例腰椎骨折,采用随机数字表法分为观察组63例和对照组63例,观察组接受CT三维重建联合仿真钉道建立指导手术,对照组接受常规解剖标志法结合C型臂X线透视定位指导手术。观察并比较2组置钉优良率、置钉时间、置钉出血量,手术前后评估患者腰椎Oswestry功能障碍指数(ODI)评分、下腰痛日本骨科协会评分(JOA)、下肢Fugl-Meyer运动功能评定量表(FMA)评分和腰椎功能恢复情况,并观察术后并发症。结果观察组置钉优良率为94.67%(302/319)高于对照组的88.79%(285/321)(P<0.01);观察组置钉时间短于对照组,置钉出血量少于对照组(P<0.01)。术后6个月,观察组ODI、JOA评分低于对照组,FMA评分高于对照组(P<0.05,P<0.01)。观察组术后总并发症发生率低于对照组(P<0.05)。结论利用CT三维重建联合仿真钉道的建立来指导手术,可有效提高腰椎骨折行椎弓根内固定术患者置钉优良率,缩短置钉时间,减少出血量,降低术后并发症发生风险,促进患者术后腰椎功能恢复。

高职新能源汽车检测与维修技术专业虚拟仿真实训基地的建设与实践研究

随着国家政策的支持,虚拟仿真技术发展成为大趋势,因此我校与企业共同建设新能源汽车检测与维修技术专业虚拟仿真实训基地,能够满足教、学、训、研、赛、展等多重功能,进一步拓展了校企合作深度。

虚拟仿真教学在高职护理专业《正常人体功能》课程技能实训中的应用探究

应用虚拟仿真软件进行技能训练,增强学生临床实践能力。开发虚拟仿真实训教学方案,为现代护理专业学生的临床技能培训提供模式创新。方法:通过基线调查,评估学生学习能力;以正常人体功能实验教学典型案例为载体,开展项目式仿真模拟教学;创设仿真模拟情境,通过小组合作进行临床技能实验;开展仿真模拟演练比赛,锻炼学生的应急能力、团队配合能力和沟通能力。结论:虚拟仿真教学能增强学生的实践技能,提升学习能力。