简介:摘要目的通过仿生优化设计及有限元分析提高全冠修复体的力学性能并阐明其最佳弹性模量分布。方法构建7种具有不同类型全冠修复体的下颌第一前磨牙有限元模型,分别为氧化锆全冠(A模型)、二硅酸锂玻璃陶瓷全冠(B模型)、氧化锆-饰瓷全冠(C模型)、二硅酸锂玻璃陶瓷-饰瓷全冠(D模型)、仿人牙釉质8层结构全冠(E模型)、经遗传算法(GA)优化使全冠拉应力峰值最小的8层结构全冠(F模型)及经GA优化使水门汀黏接层剪切力峰值最小的8层结构全冠(G模型)。在全冠咬合面平行牙长轴模拟施加600 N载荷,计算并分析各模型的最大主应力,以提高全冠修复体的力学性能并阐明其最佳弹性模量分布。结果冠部拉应力主要集中在颈缘及组织面。其中E模型表现出相对较低的拉伸应力峰值17.72 MPa,其在F模型降至16.25 MPa,在G模型为25.79 MPa;水门汀黏接层的剪切应力主要集中在靠近肩台的轴壁侧及肩台外侧边缘。其中E模型剪切应力峰值为11.81 MPa,F模型为11.79 MPa,在G模型降至6.14 MPa。结论经GA优化以降低水门汀剪切力峰值的弹性模量分布可更好地改善全冠修复体的力学性能。
简介:摘要:从20世纪50年代和60年代开始,中国开始研究含沉积物河流中水轮机转轮的磨损问题,并取得了许多综合处理成果。考虑到装置磨损与流过旋转速度密切相关,磨损量与第三旋转速度力成正比。2012年发布的《反应涡轮机沉积物磨损技术指南》国家标准规定,转轮叶片的相对屈服速度不得超过40米/秒。为了减少转轮的流量,一个或两个涡轮机的额定转速在工业上通常会降低,因此转轮的相对流速会减小,从而减少装置的磨损。例如,黄河刘家峡和万家寨水电站的水轮机额定转速低于通水坨清水电站。但是,黄河上水电站的水头普遍较低。对于中低水头水电站,架子内部的磨损最严重。通过降低转速来提高转轮的耐磨性是非常有效的。但是,如果河流泥沙浓度和泥沙粒径不同,水轮机的磨损程度和表面位置会有所不同,因此水轮机的设计思路应作相应调整。本文主要分析了基于ANSYS有限元计算平台的水轮机水力特性。
简介:摘要:根据组合结构中钢管剪力连接件的受力状态,采用ABAQUS有限元软件对5个试件进行推入试验的模拟,在有限元分析中考虑了混凝土和钢材的非线性本构关系。结果表明:提高混凝土立方体抗压强度,可以有效提高构件的承载力和延性;但是增大贯穿钢筋的直径,对承载力的提高不显著。
简介:摘 要:为了评价混凝土T梁桥的受力状况和整体的工作性能,通过静载试验对该桥梁在实际运营状况下的力学性能分析研究。静载试验是在偏载和中载的作用下主梁各断面测点应力的测试,最后实测的结果与有限元、结果对比分析。结果表明:在各荷载作用下,该桥应变的校验系数、挠度的校验系数,主拉应变校验系数都未高出规范允许值1,其中应变的相对残余最大值为11.76%,挠度的相对残余最大值为2.98%,两者都未高出规范允许值20%,该桥梁整体处于弹性变形状态,满足正常使用要求。
简介:摘要:幕墙工程是高层,超高层建筑外观主要选择形式,其系统选择上主要以单元式为主,而且建筑外观和建筑主体的变化性对幕墙结构计算有了更高的要求,传统计算方式在此已经不太适用,基于问题本文对单元式幕墙有限元整体建模计算结果与试验数据差别的探析。
简介:摘 要:城市地铁盾构施工中,常因地面交通和管线影响,不能预留盾构吊出井,在盾构机接收前站内主体结构已完工的情况下,存在平移空间和条件受限的状况,这给盾构平移施工造成了极大困难,此时就需要盾构机平移技术。本文以长沙地铁3号线烈丝区间接收端盾构平移施工为例,在车站内存在废水池、电缆沟、集水井及狭窄空间等复杂环境下,综合考虑技术和经济因素,提出了一种站内盾构低成本横向平移吊出方案,解决了盾构机平移吊出问题,比常规单一方案节约成本10%~20%左右,对现场施工要求的简单、经济、实用、可操作性来说,具有一定的指导意义,也为类似工程提供参考。
简介:摘要目的采用二维等效力学方法构建矢状面盆底的精细化几何模型,探讨不同腹压下盆底器官组织的形位改变对盆底生物力学特性的影响。方法纳入1名28岁身体健康、体形匀称的已婚未育女性志愿者,采用3.0 T磁共振扫描仪,仰卧位静息状态扫描盆底组织获得其盆腔核磁共振影像学数据。基于磁共振成像(MRI)二维参数测量和计算机辅助设计的方法,建立女性盆底的几何模型和有限元模型,分析不同腹压下盆底支持系统的生物力学变化特点。结果本研究在60、99、168、208 cmH2O(1 cmH2O=0.098 kPa)等4种腹压载荷作用下仿真模拟盆底受力的4种不同工况,分析得出的趋势为:在腹压载荷作用下子宫发生向下向后的后倾屈曲形位变化,宫颈、阴道中上段和肛提肌发生力学轴向指向骶尾骨的特征变化,肛提肌在水平方向上的变形比竖直方向上的更大。随腹压的增加健康受试者盆底整体系统在4种不同工况下的最大应力值分别为0.194 3、0.389 6、0.557 1、0.627 5 MPa,最大位移值分别为10、14、21、25 mm;宫颈和阴道中上段的最大应力值分别为0.111 7、0.161 8、0.250 6、0.304 1 MPa,最大位移值分别为3、6、9、11 mm;会阴体的最大应力值分别为0.063 4、0.119 6、0.235 2、0.288 0 MPa,最大位移值分别为1、2、4、5 mm;肛提肌最大应力值分别为0.194 3、0.389 6、0.557 1、0.627 5 MPa,最大位移值分别为2、4、7、8 mm;在不同工况下盆腔器官最大应力值及最大位移值均随腹压的增加而增加,正常女性盆底的应力轴向关系表现为子宫、阴道中上段主要作用于骶尾骨和肛提肌,阴道下段作用于会阴体。结论女性盆底系统二维等效力学建模和有限元分析方法可以较为准确地反映女性盆底的生物力学特征,盆腔器官应力的合力方向指向骶尾骨,骶尾骨、肛提肌和会阴体在盆底系统中具有重要的应力支持作用。
简介:摘要本研究基于CT灰度值赋予材料属性方法建立了一名马拉松运动员髋关节有限元模型,分析其在单脚站立时髋关节生物力学情况。研究结果发现在骨盆模型中应力集中于弓状线、坐骨大切迹、耻骨梳及髋臼区;在股骨模型中应力集中于股骨头、股骨颈内侧及股骨干区。应力的传导由骶髂关节经弓状线传递至臼顶,在股骨头一侧由股骨颈内侧向小转子下方传递至股骨干内侧,另一侧由股骨颈上侧传递至股骨干外侧。最大主应力分布于髋臼顶后上方(7.22 MPa)和股骨头后上方(6.68 MPa)。模型位移程度在髂骨上缘1~3 mm,并沿股骨轴向下逐渐减小,髋关节处位移0.1~0.3 mm。
简介:摘要:近年来人们逐渐意识到环境与发展之间的密切联系,人们的环保意识也由此日渐得到增强。在发展过程中人们越来越注重兼顾社会发展与生态环境之间的协调,以促进人类社会实现可持续发展。在国土空间规划中,如何科学协调农村生态空间,推动农村发展值得探讨。通过协调生态空间,优化农村空间布局,合理开发自然资源,科学配置各类公共基础设施,指导农村进行规划建设。以此改善村民的生活环境,促进其生活水平得到有效提升,推动农村经济实现全面、协调发展,从而实现可持续发展。