人体踝关节跖屈时光弹性应力实验分析

该实验是采用光弹性应力分析法，分析踝关节在不同跖屈位置时，胫骨－距骨负重区的位置，大小以及胫距关节接触应力的分布状况。实验结果表明，踝关节在跖屈7°时，接触应力分布面积最大，压应力最小，且分布均匀；在跖屈大于19°时，接触应力分布面积开始减少，压应力增大；在跖屈大于43°时，接触应力分布面积明显减少，压应力明显增大、从中揭示，从应力观点看，踝关节在跖屈0°～19°时，为最佳负重角度范围；跖屈大于43°时，踝关节应力集中，易发生疲劳性损伤。

深水立管顶端柔性节点设计及非线性分析

本文结合南海"荔湾3-1"深水油气田的环境特征,深入研究SCR立管顶部柔性节点的内部结构,详细分析了波纹管、弹性体等主要部件及其相互作用。以0.3048m立管为例,设计出符合荔湾1500m水深的耐高温高压柔性节点。用ABAQUS有限元分析软件对其进行了非线性分析及强度校核,并对比分析了传统柔性节点,得出耐高温高压柔性节点更符合深水等复杂环境的要求。

深水立管柔性节点选型设计研究

研究了深水立管系统柔性节点的应用场合、关键构件、安装方法、选型原则等基本技术问题,通过对国外文献的搜集、整理、翻译和消化,对这些问题有了比较系统的认识。研究表明柔性节点最主要的应用是SCR立管悬挂,球形模压弹性轴承是柔性节点的关键构件,在柔性节点安装中要求严格保证第一焊缝质量,柔性节点选型主要考虑轴向张力、介质压力、偏角、转动刚度和尺寸等因素。

隔水管挠性接头试验装置设计

基于隔水管挠性接头的使用工况和功能特点,分析了隔水管挠性接头的试验内容与试验原理,设计了隔水管挠性接头试验装置。该试验装置包括3种类型的试验工装,分别用于水压试验、弯曲循环试验和载荷试验。重点介绍了弯曲循环试验工装和载荷试验工装的结构原理与使用方法。该试验装置可用于模拟隔水管挠性接头在海洋的工况并试验与研究,试验数据与结果可为现场使用提供参考依据。

屈髋屈膝按压法作用于骨盆的三维有限元分析

目的应用有限元法研究仰卧位屈膝屈髋按压法对骨盆应力及骶髂关节应变分布特点的影响,讨论该手法扳动整个骶髂关节的可能性。方法利用CT图像建立正常骨盆三维有限元模型。根据手法原理,将屈膝屈髋按压法分解为两个方向的力,将这两个力加载于三维有限元模型并进行计算分析,得到该加载下骨盆应力和骶髂关节应变的分布情况。结果加载模拟手法后,骨盆的主要应力位于骶髂关节前下1/3处、坐骨大切迹及臀下线和臀前线的中1/3;骶髂关节的最大应变主要位于骶髂关节的后上缘、后下缘及上缘中部1/2。结论屈膝屈髋按压法只能扳动骶髂关节的下1/3处,而不能扳动整个骶髂关节。

振动力量训练对女子铅球运动员支撑腿膝关节屈伸肌肉力量影响的实验研究

以上海体育学院竞技体育系10名女子铅球运动员为研究对象,对她们实施了6周两种不同方法的力量训练后发现:振动力量训练结合传统力量训练方法的实验组,其CYBEX等动练习机上的峰力矩、每次作功、平均作功、到峰力矩时间等指标均优于只进行传统力量训练方法的对照组。提示振动力量训练能够更有效的提高女子铅球运动员支撑腿的最大力量和快速力量。

对福建省部分项目运动员屈、伸髋、膝、踝关节肌肉力量若干问题的探讨

人体是一个有机整体，其运动需要身体各部位肌肉的协调用力，这就要求其各部位肌肉力量协调发展。对福建省部分羽毛球、田径、自行车运动贝屈、伸髋、膝、踝关节肌肉力量测定结果进行分析。探讨这些运动员肌肉力量所表现出的特征，为有关项目运动的力量训练监控提供科学依据。

基于加速度计和弯曲传感器的手指运动姿态监测（英文）

针对动态测量关节角度的需要,本文设计了两种手指运动姿态监测方法.第1种方法是通过基于MEMS技术的三轴加速度计ADXL330对近侧指间关节的运动姿态进行监测.ADXL330是通过每一敏感轴所感知的重力加速度分量来实现这一功能.为验证该方法的可行性,设计了步进电机控制的能在竖直平面内转动的装置.对比传感器的输出和电机转动的角度,结果表明:动态条件下,其绝对误差为1°~3°,相对误差为2%~6%.第2种方法是通过弯曲传感器在弯曲时输出电阻的变化来监测手指的运动姿态.实验结果表明:在一定的允许误差范围内,三轴加速度计ADXL330和弯曲传感器都能用于监测手指运动姿态.

新型Ilizarov膝关节牵伸器的研制和临床应用

目的 :探讨用Ilizarov微创技术矫正各种类型膝关节屈曲畸形。方法 :在Ilizarov牵伸器基础上 ,研制了新型膝关节牵伸器 ;包括股骨、胫骨骨外固定器 ,并在膝关节两侧由关节铰链连接。术中安装时确定膝关节伸屈的旋转中心 ,用于伸缩的带弹簧牵伸杆安装在膝后的上下两个钢环上 ,手术中将牵伸器用 2mm克氏针交叉穿股骨和胫骨于膝关节中央 ,术后逐渐旋转牵伸杆 ,膝关节软骨面在避免挤压的情况下慢慢伸直。结果 :2 7例 3 0个膝关节 ,术后平均牵伸时间 5 8d ( 18d～ 10个月 ) ,全部病例膝关节伸直皆达到矫形需要的要求 ,未发生影响治疗效果的并发症。结论 :新型Ilizarov膝关节牵伸器的研制和临床应用技术 ,开辟了一条微创、简便、安全治疗屈膝挛缩的有效方法 。

刚挠背板动力学仿真与焊点可靠性研究

根据通信设备中刚挠背板互联结构,建立了有限元模型。采用两种约束方案,通过模态分析获得其固有频率和振型;通过随机振动分析,获得其应力应变;根据Coffin-Manson经验公式,结合三带技术建立了互联焊点的振动疲劳寿命预测模型,并计算了其疲劳损伤。结果表明:备用状态下互联结构的一阶固有频率为141Hz,工作状态下为988Hz;随机振动负载条件下刚挠结合部位及焊点与刚性背板连接区为应力集中区;对备用状态下互联结构施加z方向激励,焊点的疲劳损伤最大。

深水立管柔性接头橡胶-钢粘结界面端应力场分析

弹性体为深水立管柔性接头关键部件,与主体结构粘结的界面端附近为易发生损伤部位,针对其破坏机理问题,采用有限元软件ABAQUS对橡胶-钢粘结界面端的应力场及其影响因素进行分析,结果表明:橡胶-钢粘结界面端附近应力场存在明显的应力集中现象,并在θ=60°这一路径上的应力最大;改变界面端结合角可以影响橡胶-钢粘结界面端应力大小,但影响很小。

张力腿平台筋腱连接器的结构设计

针对500 m水深张力腿平台实际尺寸及载荷要求,设计一种适用于40 in筋腱的筋腱连接器。顶部连接器通过抱夹卡瓦与筋腱连接,底部连接器采用旋转式锁紧机构,两者通过柔性体来提供柔性连接。柔性体采用14层钢板及15层橡胶的设计,可以在承受1 458.8kN·m转矩的同时,实现最大12°的转角。抱夹卡瓦选用10mm间距及40°夹角的卡环,可以与筋腱稳固啮合。仿真结果表明,采用现有材料的柔性体和抱夹卡瓦均满足Survival海况的使用条件,为我国首座TLP平台的筋腱设计提供了可靠的解决方案。

一种用于膝关节生物力学研究的屈曲运动加载系统

针对膝关节生物力学特性研究的重要意义,设计和构建一种膝关节屈曲运动加载系统。系统由驱动装置、控制装置、判定屈曲角度的图像系统三部分构成。驱动装置包括步进电机和由一系列夹具、活杆等部件构成的传动机构,传动机构在步进电机的带动下驱动膝关节做屈曲运动。驱动装置的运行则通过由单片机、计算机、RS232等构成的控制装置实施控制。采用图像处理技术快速判断屈曲运动的角度,从而对屈曲运动进行反馈控制,实现了对膝关节屈曲运动的速度、幅度和时间长度的精确加载并对运动中屈曲角度的快速非接触式测定。该系统构造简单,易于操作,精度和可靠性较高,为研究膝关节动态生物力学特性,以及辅助膝关节患者术后恢复训练等提供了一种重要的工具。

高屈曲度与普通后稳定假体的人工全膝关节置换术近期疗效比较

目的比较采用高屈曲度假体与普通后稳定假体的人工全膝关节置换术近期疗效。方法2005年4月-2007年10月,对23例27膝采用高屈曲度假体行人工全膝关节置换(高屈曲度组),同期35例41膝采用普通后稳定假体置换(后稳定组)。高屈曲度组:男2例3膝,女21例24膝;年龄(64.3±5.6)岁。体重指数(body mass index,BMI)为27.3±3.9。骨性关节炎20例23膝,类风湿性关节炎3例4膝。病程(5.3±5.6)年。膝关节功能按照美国特种外科医院(HSS)评分为(58.4±7.9)分,美国西部Ontario和McMaster大学骨性关节炎指数(WOMAC)评分为(49.4±6.9)分。膝关节最大屈曲度为(107.6±8.3)°,膝关节活动度为(103.5±7.7)°。后稳定组:男3例3膝,女32例38膝;年龄(65.1±5.9)岁。BMI为27.1±4.1。骨性关节炎33例39膝,类风湿性关节炎2例2膝。病程(5.1±4.9)年。HSS评分为(60.1±10.4)分;WOMAC评分为(47.9±7.2)分。膝关节最大屈曲度为(108.4±9.7)°,膝关节活动度为(105.9±11.4)°。两组一般资料比较差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。结果术后两组切口均Ⅰ期愈合,无膝关节僵硬、血管及神经损伤、假体松动等并发症发生。患者均获随访,随访时间24～54个月,平均32.8个月。两组术后3、12、24个月的HSS评分、WOMAC评分、膝关节最大屈曲度、关节活动度比较,差异均无统计学意义(P>0.05),但与同组术前比较差异有统计学意义(P<0.05)。两组术后24个月内有5例发生膝前痛,其中高屈曲度组1例,后稳定组4例,发生率分别为3.70%及9.76%,差异有统计学意义(P<0.05)。术后X线片检查未见假体周围透亮区,关节力线正常,无髌骨低位。结论采用高屈曲度假体行人工全膝关节置换术后关节活动度及临床功能评分与普通后稳定假体无明显差异,但膝前痛发生率较小。

金字塔型碳纤维点阵-钢混合连接结构力学性能

为考查混合连接结构的力学性能,设计了两种不同形式的样件,通过试验研究了混合连接结构压缩与弯曲性能.结果发现:轴向压缩试验中点阵夹芯结构是连接结构的薄弱环节,芯材剪切引发的脱胶破坏与面板压皱都会引发结构失稳;面板分层是三点弯曲试验中连接结构的主要破坏模式,均发生在结构刚度突变位置,而支座反力的作用会导致点阵树脂基座的破裂,进一步引发脱胶破坏.