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踝关节有限元模型的特性及临床应用 被引量：1
1
作者 张楠 孟庆华 鲍春雨 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第9期2343-2349,共7页
背景:踝关节是人体中最复杂的关节之一,包括腓骨、胫骨及距骨等骨性结构,以及韧带、肌肉和肌腱等软组织。有限元模型作为一种重要的工程分析技术,已广泛应用于生物工程研究的各个领域。然而,很少有文献介绍踝关节有限元模型的每个解剖... 背景:踝关节是人体中最复杂的关节之一,包括腓骨、胫骨及距骨等骨性结构,以及韧带、肌肉和肌腱等软组织。有限元模型作为一种重要的工程分析技术,已广泛应用于生物工程研究的各个领域。然而,很少有文献介绍踝关节有限元模型的每个解剖结构应选择什么样的材料性能,以满足不同的研究目的。目的:在前人踝关节有限元研究的基础上,总结踝关节有限元模型建模方法、材料特性、模型验证以及临床和康复应用。方法:检索PubMed数据库、中国知网,检索时限为2000-2024年,英文检索词为“ankle joint,finite elements,material selection,ligament injury,osteoarthritis等”;中文检索词为“踝关节,有限元,材料选择,韧带损伤,骨关节炎等”,对入选的71篇文献进行归纳总结。结果与结论:①踝关节结构复杂,准确的解剖结构和材料是建立仿真模型的基础;②踝关节的有限元建模可以深入了解踝关节的生物力学特性,开发新的置入材料,预测踝关节疾病,改进手术技术,并指导康复锻炼;③过去的研究大多没有考虑体温和关节液对模型的影响,未来需要解决这个问题;此外,踝关节作为下肢重要的负重关节,还可以进行屈曲、伸展和旋转活动,踝关节有限元模型模拟复杂运动将是未来研究的重点。 展开更多
关键词 踝关节 有限元 生物力学 材料选择 韧带损伤 骨关节炎
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松辽盆地干热岩热储水力压裂参数敏感性分析
2
作者 张延军 孙铭浩 +1 位作者 于子望 刘玉龙 《郑州大学学报(工学版)》 北大核心 2026年第1期88-94,共7页
水力压裂是提取地热能的关键技术,通过提高储层岩石的渗透性来增加产热量。为此,以松辽盆地干热岩热储层为研究对象,基于ABAQUS软件建立水力压裂二维数值模型,结合正交试验法,对影响水力裂缝特性的参数进行了敏感性分析。结果表明:数值... 水力压裂是提取地热能的关键技术,通过提高储层岩石的渗透性来增加产热量。为此,以松辽盆地干热岩热储层为研究对象,基于ABAQUS软件建立水力压裂二维数值模型,结合正交试验法,对影响水力裂缝特性的参数进行了敏感性分析。结果表明:数值模拟结果相比室内试验结果的误差为2.6%,说明该模型用来研究水力压裂是准确可靠的;通过极差分析法对各参数进行敏感性分析可知,对裂缝宽度影响最大的因素是岩石弹性模量,压裂液排量的影响程度最小;对起裂压力影响最大的因素为水平应力差异系数,岩石弹性模量的影响程度最小。研究结果可以为松辽盆地干热岩储层水力压裂施工提供一定的指导。 展开更多
关键词 干热岩 水力压裂 数值模拟 敏感性分析 有限元
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临近基坑开挖条件下有限土体主动土压力分析
3
作者 房凯 王硕 刘念武 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期161-169,共9页
目的临近基坑同时开挖时,坑间有限土体双侧的基坑变形均会对土压力的分布产生影响,合理分析并确定其有限土压力特性已成为工程面临的重要问题。方法为了表征临近基坑开挖条件下有限土体土压力,利用离散元分析临近基坑同时开挖条件下有... 目的临近基坑同时开挖时,坑间有限土体双侧的基坑变形均会对土压力的分布产生影响,合理分析并确定其有限土压力特性已成为工程面临的重要问题。方法为了表征临近基坑开挖条件下有限土体土压力,利用离散元分析临近基坑同时开挖条件下有限土体的变形规律和临近基坑开挖对土压力发展的影响机理,通过不同区域土体单元的受力分析构建临近基坑开挖过程中有限土体主动土压力的分析模型,并对不同挡墙位移条件下有限土体土压力的发挥特性进行分析。结果结果表明,临近基坑开挖时,与单侧基坑开挖情况相比,临近基坑两侧同时开挖条件下挡墙所受有限土体土压力更小,两种情况下的土压力差值受有限土体宽高比和挡墙位移影响,有限土体宽高比越小,压力差值越大;随着挡墙位移的增加,两者土压力差值先增大后减小,当挡墙位移达到土体整体主动状极限态所需位移量的1/2时,土压力差达到最大值。结论所提方法可以较好表征临近基坑同时开挖条件下的土压力分布特征,为受两侧挡墙位移影响条件下的有限土体主动土压力计算提供理论支撑。 展开更多
关键词 主动土压力 有限土体 临近基坑 离散元方法
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正畸上颌牙列远中移动的三维有限元分析
4
作者 谢丽丽 张昊 寻春雷 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第14期3557-3567,共11页
背景:上颌牙列远中移动是临床常用的非拔牙矫治策略,但临床实现效率低,传统方式易产生支抗丢失和磨牙往复移动,因此,国内外学者不断探索新的治疗途径,并应用有限元分析研究远中移动的力学机制。目的:建立上颌复合体及矫治器三维有限元模... 背景:上颌牙列远中移动是临床常用的非拔牙矫治策略,但临床实现效率低,传统方式易产生支抗丢失和磨牙往复移动,因此,国内外学者不断探索新的治疗途径,并应用有限元分析研究远中移动的力学机制。目的:建立上颌复合体及矫治器三维有限元模型,对比两种远中移动上颌牙列方式的牙齿初始位移和牙周膜应力变化。方法:选择个别正常牙合成人志愿者1例,拍摄颌面部锥形束CT图片,据此建立上颌骨-上牙列-牙周膜-弓丝-托槽-牵引钩-微种植体支抗钉的三维有限元模型,在此模型基础上设置2组加载模式,分别为A组(整体远移2 N组)、B组(推簧分步远移2 N组),每个组别中分别设置3,5,7 mm的牵引钩高度,即A1、A2、A3、B1、B2、B3共6组工况。其中A组模型(A1、A2、A3)模拟支抗钉整体远移方式,B组模型(B1、B2、B3)模拟支抗钉-推簧分步远移方式,A组、B组中微种植体支抗钉颈部加载力值均为2 N,在有限元软件中分析计算牙齿水平向、矢状向和垂直向的初始位移变化以及牙周膜应力分布。结果与结论:①两组加载方式均实现了上颌牙列的远中移动,但移动量和效率不同。在牵引钩高度相同情况下,与A组整体远移的加载方式相比,B组推簧分步远移的加载方式使磨牙实现了更大的远中移动量。在整体远移时,磨牙远中倾斜移动,当牵引钩高度为5 mm时位移量最大;在推簧分步远移时,磨牙呈整体远中移动趋势,当牵引钩高度为7 mm时位移量最大,但切牙有唇倾趋势。在牵引钩高度相同条件下,B组磨牙远移量均高于A组,B2组牙周膜范式等效应力值最大,为31 kPa。②应用微种植体支抗辅助整体远移上颌牙列时,在5 mm牵引钩高度时远移效率表达最高;应用微种植体支抗-推簧分步远移上颌牙列时,在7 mm牵引钩高度时远移效率表达最高;在不同牵引钩高度下,构建的颊侧微种植体-推簧-牵引钩系统均较整体远移方式的效率更高,磨牙倾向整体远移。 展开更多
关键词 上颌牙列 远中移动 微种植体支抗 三维有限元分析 生物力学研究 牙周膜
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贻贝源性抗菌肽涂层改性假体预防早期假体周围感染和调节骨转入
5
作者 刘博 吾湖孜·吾拉木 +5 位作者 朱光兆 郭晓斌 宋子悦 孟兴补 胡俊杰 张晓岗 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第2期278-287,共10页
背景:假体周围感染是导致全膝关节置换术后早期失败的最常见原因,目前通过改良假体表面来预防假体周围感染的方法存在不同程度的局限性。目的:构筑一种可稳定改良植入物表面的涂层材料,预防假体周围感染初期浮游菌感染、调节植入物周围... 背景:假体周围感染是导致全膝关节置换术后早期失败的最常见原因,目前通过改良假体表面来预防假体周围感染的方法存在不同程度的局限性。目的:构筑一种可稳定改良植入物表面的涂层材料,预防假体周围感染初期浮游菌感染、调节植入物周围骨转入功能。方法:①材料制备:通过Fmoc法固相肽合成技术分别制备YGF多肽(有促进骨形成作用)、LL-37多肽(具有抗菌特性)及YGF+LL-37复合肽,将钛基材料分别浸泡于3种多肽溶液中2 h,分别得到YGF涂层、LL-37涂层与复合肽涂层包裹钛片。②体外实验:将无涂层钛片与涂层包裹钛片分别与大肠杆菌(或金黄色葡萄球菌)共培养,通过平板法计数菌落。将MC3T3细胞分别接种于无涂层钛片与涂层包裹钛片表面,茜素红染色观察材料表面钙盐沉积,Western blot检测RUNX2、骨钙素、骨桥蛋白与骨形态发生蛋白2的蛋白表达。③动物实验:将24只SD大鼠随机分3组处理:空白组(n=8)股骨髓管内植入无涂层钛钉,对照组(n=8)股骨髓管内植入无涂层钛钉+关节囊内注射金黄色葡萄球菌悬液,实验组(n=8)股骨髓管内植入复合肽涂层包裹钛钉+关节囊内注射金黄色葡萄球菌悬液。植入5周后,进行股骨标本micro-CT检测、股骨苏木精-伊红染色与免疫组化染色。结果与结论:①体外实验:与无涂层钛片与YGF涂层包裹钛片相比,LL-37涂层与复合肽涂层包裹钛片可显著抑制大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的生长繁殖。与无涂层钛片与LL-37涂层包裹钛片相比,YGF涂层与复合肽涂层包裹钛片可促进成骨细胞的钙盐沉积,提升RUNX2、骨钙素、骨桥蛋白与骨形态发生蛋白2的蛋白表达。②动物实验:micro-CT检测显示,对照组骨量少于空白组、实验组。苏木精-伊红染色显示,对照组钉道周围存在大量的纤维组织,空白组钉道周围只存在少量组织纤维化,实验组钉道周围只有少部分组织纤维化。免疫组化染色显示,对照组白细胞介素1β与肿瘤坏死因子α蛋白表达高于空白组、实验组,实验组骨钙素、RUNX2、骨桥蛋白表达高于空白组、对照组。③结果表明:YGF+LL-37复合肽涂层包裹的钛基材料具有良好的抗菌能力,可促进植入物周围骨转入。 展开更多
关键词 假体周围感染 生物肽涂层 抗菌肽 骨转入 多肽 骨整合 工程化骨材料
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股权让与担保的类型构造及效果规制
6
作者 冉克平 施宇宸 《武汉大学学报(哲学社会科学版)》 北大核心 2026年第1期161-173,共13页
股权让与担保的法律构造素有“担保权构造说”与“所有权构造说”之分,二者均在股债界分视角下阐释权利性质。一元构造面临功能化过度、合同内部利益与公司利益失衡的质疑。股权让与担保的法律构造应充分尊重商事交易的结构性与复杂性,... 股权让与担保的法律构造素有“担保权构造说”与“所有权构造说”之分,二者均在股债界分视角下阐释权利性质。一元构造面临功能化过度、合同内部利益与公司利益失衡的质疑。股权让与担保的法律构造应充分尊重商事交易的结构性与复杂性,采取场景化思维,类型化为隔绝公司治理型、监督公司治理型以及控制公司治理型。自权利性质观之,对应的是彻底功能化的担保权利、兼具组织法色彩的担保权利、具备担保功能的股东权利三阶序列。在类型构造的识别上,应构建以“公司意思”与“合意内容”为要素的动态判断体系。在隔绝公司治理型交易中,采取全面功能化路径,适用股权质押规则;在监督公司治理型交易中,采取适度功能化路径,债权人承担以“禁止权利滥用”为中心的消极义务,以损害赔偿为中心的责任体系。在控制公司治理型交易中,应限制担保功能化程度,债权人承担以“信义义务”为中心的积极义务,以股东出资为中心的责任体系。 展开更多
关键词 股权让与担保 类型构造 规范效果 担保权利 股东权利
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基于Swin-PIDNet的纸质工程制图线型识别方法
7
作者 朱文博 陈龙飞 迟玉伦 《计算机应用研究》 北大核心 2026年第1期313-320,共8页
识别纸质工程制图图像的难点主要在于线型识别,针对纸质工程制图线型规范性差、跨度长、相对于背景图像尺寸小等问题,提出一种纸质工程制图线型识别Swin-PIDNet模型。用Swin Transformer替换PIDNet主干网络,在减少下采样的同时增强了模... 识别纸质工程制图图像的难点主要在于线型识别,针对纸质工程制图线型规范性差、跨度长、相对于背景图像尺寸小等问题,提出一种纸质工程制图线型识别Swin-PIDNet模型。用Swin Transformer替换PIDNet主干网络,在减少下采样的同时增强了模型长程建模能力;提出一种逐阶段解冻的迁移学习方法,提升模型对线型识别的训练效率和精度,平滑模型训练过程;针对工程制图线型的细长特征,嵌入注意力模块EMA到PAHDC模块中,从而改善背景信息淹没线型特征信息的问题;为处理线型类别不平衡问题,将Focal loss和Dice loss通过加权结合构建Swin-PIDNet的训练损失函数。实验证明该模型的评价指标MIoU为87.02%、MPA为95.42%、F 1分数为96.57%,相较于其他模型,该模型具有较强的线型识别能力,对纸质工程制图图像识别具有理论研究意义和实际应用价值。 展开更多
关键词 PIDNet Swin Transformer 线型识别 纸质工程制图 迁移学习 混合空洞卷积
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数字化设计游离腓骨瓣修复单侧上颌骨缺损的有限元分析
8
作者 翟堃 刘东阳 +4 位作者 马坚 林志瑀 郑茂盛 马小琴 景捷 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第18期4582-4593,共12页
背景:游离腓骨肌皮瓣是目前修复单侧上颌骨缺损的重要手段,临床上多采用单层游离腓骨肌皮瓣及双层折叠式游离腓骨肌皮瓣修复单侧上颌骨缺损,但目前对于二者重建后上颌骨骨性支柱的恢复情况仍缺少相关的生物力学研究。目的:利用三维有限... 背景:游离腓骨肌皮瓣是目前修复单侧上颌骨缺损的重要手段,临床上多采用单层游离腓骨肌皮瓣及双层折叠式游离腓骨肌皮瓣修复单侧上颌骨缺损,但目前对于二者重建后上颌骨骨性支柱的恢复情况仍缺少相关的生物力学研究。目的:利用三维有限元法分析单层游离腓骨瓣及双层折叠游离腓骨瓣修复单侧上颌骨缺损并模拟种植修复后各结构的生物力学特征。方法:收集1例拟行“上颌骨次全切除术同期血管化腓骨肌皮瓣修复重建”52岁男性患者的上颌骨、腓骨CT数据,将数据导入Mimics 21.0软件,通过数字化设计模拟行上颌骨次全切除术并建立单层及双层折叠腓骨修复上颌骨缺损三维模型,再将模型导入Geomagic Studio 2014、SolidWorks 2019、Ansys 18.0等软件建立正常上颌骨复合体(模型A)、模拟种植修复后单层游离腓骨瓣修复单侧上颌骨缺损(模型B)及双层折叠游离腓骨瓣修复单侧上颌骨缺损(模型C)的三维有限元模型,分析比较各模型双侧后牙垂直加载对上颌骨、小钛板及种植义齿的应力分布情况及生物机械稳定性。结果与结论:①模型A、B、C上颌骨应力主要分布在健侧上颌骨近颧骨区域、重建侧腓骨区域以及双侧眶外侧、眶内侧和鼻根部区域;模型B在左侧梨状孔边缘处的应力值明显大于模型C且在该处出现明显红色应力集中区;②模型B在腓骨与牙槽突断端的连接区域在不同载荷下位移均大于模型C,两模型位移最大值出现在患侧加载250 N时,模型B为30μm,模型C为23μm;③模型B、C小钛板的最大应力均位于连接腓骨段与腓骨段之间的转折处的钛板,各载荷下两模型小钛板的最大应力值较为接近,模型B、C小钛板的最大位移在各载荷下均出现在连接腓骨与牙槽突断端小钛板的第一个钉孔处;位移最大值为模型B在该区域患侧加载250 N时,为27μm;④模型B、C种植体在3种载荷下应力均集中于各种植体颈部区域,两模型应力最大值位于末端种植体上,且模型C明显大于模型B,模型B最大应力为58.5 MPa,模型C为160.6 MPa。同时模型B、C最大位移均位于前端种植体上,位移值随载荷的增大而增大,且模型C最大位移值略小于模型B;⑤结果证实:单层式与双层折叠式游离腓骨瓣重建单侧上颌骨缺损后均能较好地恢复上颌骨生物力学支柱,但单层腓骨修复上颌骨在鼻旁处易产生应力集中,导致在受到较大外力作用时会增加该部位骨折的风险,因此采用双层折叠腓骨修复上颌骨更有利于其鼻旁支柱的恢复;这两种修复方式中采用双层折叠腓骨瓣较单层式具有更好的稳定性,但该方式种植义齿局部应力值更大。 展开更多
关键词 上颌骨缺损 双层折叠腓骨 种植义齿 有限元分析 应力 数字化设计 小钛板 生物力学支柱
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高标准农田建设对农户农地流转契约期限的影响——基于江西省1176份农户抽样调查数据
9
作者 陈江华 高娟 +1 位作者 肖慧 郑瑞强 《湖南农业大学学报(社会科学版)》 2026年第1期38-45,共8页
高标准农田建设可以改善生产条件和提升经营价值,很可能对农地流转契约期限产生重要影响。本文基于江西省1176份农户抽样调查数据,实证分析高标准农田建设对农地流转契约期限的影响及其机制。结果表明:高标准农田建设能显著促进农户签... 高标准农田建设可以改善生产条件和提升经营价值,很可能对农地流转契约期限产生重要影响。本文基于江西省1176份农户抽样调查数据,实证分析高标准农田建设对农地流转契约期限的影响及其机制。结果表明:高标准农田建设能显著促进农户签订更长期限的契约;高标准农田建设通过推动土地整合、强化服务支撑、促进产能提升激励农户签订更长期限的契约;高标准农田建设对年龄较大、参加了农民合作社、经营规模较大、农地确权的农户的影响更显著。 展开更多
关键词 高标准农田建设 农地流转 契约期限 农业社会化服务
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三维超声EMI参数联合移植日雌孕激素对子宫腺肌病患者IVF-ET妊娠结局的预测价值
10
作者 崔兰菊 李文凯 林雁 《海南医学》 2026年第1期74-79,共6页
目的 探讨三维能量多普勒超声(3D-PDUS)子宫内膜-肌层交界区(EMI)参数联合胚胎移植日雌二醇(E2)、孕酮(P)对子宫腺肌病(AD)不孕患者体外受精-胚胎移植(IVF-ET)是否成功妊娠的预测效能。方法 前瞻性选取郑州市妇幼保健院于2023年1月至202... 目的 探讨三维能量多普勒超声(3D-PDUS)子宫内膜-肌层交界区(EMI)参数联合胚胎移植日雌二醇(E2)、孕酮(P)对子宫腺肌病(AD)不孕患者体外受精-胚胎移植(IVF-ET)是否成功妊娠的预测效能。方法 前瞻性选取郑州市妇幼保健院于2023年1月至2025年5月进行IVF-ET的92例AD不孕患者,根据是否成功妊娠分为妊娠组61例与未妊娠组31例,收集两组患者的临床资料和胚胎移植日E2、P水平,采用3D-PDUS检测EMI参数[血管化指数(VI)、EMI平均厚度、血流指数(FI)、EMI形态、血管化血流指数(VFI)],通过构建多因素Logistic回归模型,筛选影响AD不孕患者IVF-ET妊娠结局的因素,并利用受试者工作特征(ROC)曲线对筛选出的因素进行预测价值评估。结果 妊娠组EMI平均厚度[(1.61±0.16) mm vs(1.44±0.20) mm]、EMI-VI[(2.86±0.43) vs(2.46±0.16)]、EMI形态正常比例(63.93%vs 32.26%)、EMI-FI[(22.98±2.18) vs(21.23±1.91)]、胚胎移植日E2水平[(188.15±3.25) pmol/L vs(185.40±3.16) pmol/L]、EMI-VFI[(0.71±0.12) vs(0.54±0.20)]均明显高于未妊娠组,P[(2.43±0.23) ng/mL vs(2.61±0.21) ng/mL]明显低于未妊娠组,差异均有统计学意义(P<0.05)。Logistic多因素回归分析显示,EMI-VI、EMI-FI、EMI-VFI、E2均是AD不孕患者IVF-ET未妊娠的保护因素,P为危险因素(P<0.05)。EMI-VI、EMI-FI、EMI-VFI、E2、P单独及联合预测AD不孕患者IVF-ET妊娠结局的曲线下面积(AUC)分别为0.823、0.759、0.793、0.718、0.725、0.932,联合预测高于单独预测(P<0.05)。结论 EMI参数联合胚胎移植日E2、P可有效预测AD不孕患者IVF-ET妊娠结局,具有一定的临床价值。 展开更多
关键词 子宫内膜-肌层交界区 雌二醇 孕酮 子宫腺肌病 不孕 体外受精-胚胎移植 妊娠结局
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有限元分析弹性髓内钉治疗尺桡骨干双骨折不同进针点的力学差异
11
作者 陈伟 杨玉亭 +1 位作者 王艳 聂伟志 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第15期3772-3779,共8页
背景:经皮弹性髓内钉治疗尺桡骨干双骨折桡骨的进针点主要有Lister结节和桡骨茎突两种选择,但针对上述两种进针点的对比未见报道。目的:通过三维有限元技术分别建立尺桡骨干双骨折Lister结节进针和桡骨茎突进针三维有限元模型,模拟人体... 背景:经皮弹性髓内钉治疗尺桡骨干双骨折桡骨的进针点主要有Lister结节和桡骨茎突两种选择,但针对上述两种进针点的对比未见报道。目的:通过三维有限元技术分别建立尺桡骨干双骨折Lister结节进针和桡骨茎突进针三维有限元模型,模拟人体前臂正常运动,分析其生物力学稳定性及安全性。方法:基于24岁正常成年男性尺桡骨CT图像重建尺桡骨几何形态,应用有限元分析Mimics软件建立尺桡骨干双骨折Lister结节进针和桡骨茎突进针两种不同进针点模型,于Ansys软件中分别对模型施加旋转、屈曲、拉伸、压缩应力,分析其生物力学变化。结果与结论:①通过三维有限元生物力学分析对比尺桡骨干双骨折两种进针点模型在不同应力下的最大位移、应力峰值及应力分布情况,发现Lister结节和桡骨茎突进针点均能有效控制断端移位,尤其在对抗屈曲应力上效果显著;②二者固定稳定性相近,桡骨茎突进针组对抗4种应力时最大位移值略小,但内固定应力更为集中;③两种模型都能有效分散压力,使骨骼应力均匀分布,骨骼及内固定峰值均集中于尺骨鹰嘴进针点,且桡骨茎突进针组在对抗屈曲应力时内固定应力峰值最大,有断钉或应力性骨折风险。 展开更多
关键词 弹性髓内钉 尺桡骨干双骨折 三维有限元 Lister结节 桡骨茎突 生物力学
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自适应有限元分析的降阶单元:研究现状与进展
12
作者 袁驷 袁全 刘双诚 《工程力学》 北大核心 2026年第1期1-10,共10页
新近提出的降阶单元,将有限元常规多项式单元解答的最高次项视为误差项,当作内置的最大模误差估计器;将降低一次的降阶解作为最终解,无需额外计算便可同时完成问题求解和误差计算,一举实现了按最大模控制误差的自适应有限元算法。降阶... 新近提出的降阶单元,将有限元常规多项式单元解答的最高次项视为误差项,当作内置的最大模误差估计器;将降低一次的降阶解作为最终解,无需额外计算便可同时完成问题求解和误差计算,一举实现了按最大模控制误差的自适应有限元算法。降阶单元最初针对结构时程分析的自适应步长算法提出,相继将其推广到一般的一维初值、边值问题和二维边值问题,构造了任意四边形降阶单元、三角形降阶单元和时空降阶单元,已成功求解了一大批线性和非线性二维边值问题以及时间空间耦合问题。近期,又在双验法(先验加后验)自适应分析、时空问题合并单元技术和C1薄板弯曲降阶单元三个方面取得了初步的最新进展。该文对这一系列研究进展做一综述性评述,对三方面的最新进展做一简要报道,并给出典型数值算例进一步展现该法的简易性、有效性、通用性和可靠性。 展开更多
关键词 自适应有限元法 降阶单元 最大模 时空单元 C1薄板单元
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生成式人工智能赋能高水平研究型大学建设:图景呈现、风险生成与路向探索
13
作者 郝娜 桂泽堃 《高校教育管理》 北大核心 2026年第1期79-89,共11页
以生成式人工智能赋能高水平研究型大学建设,是回应国家未来战略需求、巩固和发展核心竞争力的必然选择。生成式人工智能作为驱动研究型大学范式转型、迈向更高水平的关键力量,能够组建新型学术研究共同体,促进科技自主创新与人才自主... 以生成式人工智能赋能高水平研究型大学建设,是回应国家未来战略需求、巩固和发展核心竞争力的必然选择。生成式人工智能作为驱动研究型大学范式转型、迈向更高水平的关键力量,能够组建新型学术研究共同体,促进科技自主创新与人才自主培养协同发展;构建创新型知识体系,强化交叉学科的体系化建设;打造高效成果转化生态链,推进产教研深度融合。然而,这一过程中也悄然催生了“创新陷阱”“科研失真”“学术殖民”“学术不端”等多重风险,进而对国家创新体系整体效能、全球学术公信力、知识创新主体地位、拔尖创新人才培养产生不利影响。为此,高水平研究型大学应持续约束算法权力,提供兼具学术自主性与创新独立性的算法支撑;开展数据全生命周期治理,筑牢颠覆性技术攻关的数据安全根基;打造技术治理共同体,强化有组织科研的技术主导权;制定人机协同的伦理规范,培养复合型数智化拔尖创新型人才。 展开更多
关键词 高水平研究型大学 生成式人工智能 高等教育 数字化转型 人才培养 知识生产 成果转化
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面向冲突消解的空地无人集群分组共识决策方法
14
作者 赵江 陈澍堃 +2 位作者 张璇 池沛 王英勋 《电光与控制》 北大核心 2026年第1期1-7,共7页
针对复杂环境下空地无人集群协调控制与决策问题,提出了一种基于有限状态机切换机制和冲突消解决策库的共识决策方法。首先,建立了双层协同控制框架,提出了空地无人集群时空协调控制方法,可实现集群队形自调节与自主避障;其次,面向空地... 针对复杂环境下空地无人集群协调控制与决策问题,提出了一种基于有限状态机切换机制和冲突消解决策库的共识决策方法。首先,建立了双层协同控制框架,提出了空地无人集群时空协调控制方法,可实现集群队形自调节与自主避障;其次,面向空地无人集群冲突消解任务,设计了基于有限状态机的动态决策切换机制;然后,综合考虑集群动态路径和队形边界,构建了空地无人集群冲突消解决策库;最后,完成了典型协同导航避障数字仿真试验,验证了空地无人集群分组共识决策方法可有效实现编队时空协调与冲突消解。 展开更多
关键词 空地无人集群 分组共识决策 时空协调控制 有限状态机切换 冲突消解规则库
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有限容积方法数值求解声子玻尔兹曼方程中的偏置误差及其影响规律
15
作者 冯相友 陶文铨 《西安交通大学学报》 北大核心 2026年第1期81-93,共13页
为了进一步厘清有限容积方法(FVM)在数值求解声子玻尔兹曼方程(BTE)中的误差机制,在普遍认为的假散射和射线效应误差外,发现了一种新的误差来源——偏置误差,并分析了其影响规律。首先,基于两个热传导算例中的温度、热流计算偏差的分析... 为了进一步厘清有限容积方法(FVM)在数值求解声子玻尔兹曼方程(BTE)中的误差机制,在普遍认为的假散射和射线效应误差外,发现了一种新的误差来源——偏置误差,并分析了其影响规律。首先,基于两个热传导算例中的温度、热流计算偏差的分析,定义了偏置误差的概念。偏置误差是在采用迎风偏置格式离散对流项时,同一界面上不同方向声子能量所取上游节点不同,所产生的热流计算偏差。然后,对偏置误差的影响因素进行了分析。最后,探究了高阶格式特征线分布对偏置误差的影响规律。结果表明:影响偏置误差的因素主要有3个,即网格克努森数Kn_(Δ)(声子平均自由程与网格宽度的比值)、格式的偏置特性、结果的分布线型;在一般情况下,算例的1/Kn_(Δ)越大、所用离散格式特征线偏离零偏置线的程度越大、结果线型的非线性越强,其偏置误差越大;偏置误差的影响趋势可以由格式特征线偏离零偏置线的方向定性确定,若格式特征线在零偏置线之下,偏置误差会导致计算中高估热流,格式特征线在零偏置线之上则相反。该研究为声子BTE在求解微纳尺度传热问题中,合理选择对流项离散格式和结果的误差评估提供了理论支持。 展开更多
关键词 声子玻尔兹曼方程 有限容积方法 偏置误差 离散格式 微纳尺度传热
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骨质疏松患者行固定平台单髁置换后胫骨假体松动的有限元分析 被引量：1
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作者 刘文龙 董磊 +1 位作者 肖争争 聂宇 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第9期2191-2198,共8页
背景:骨质疏松症通常被认为是单髁膝关节置换术后假体松动的危险因素之一,然而对于骨质疏松症患者行固定平台单髁置换术后胫骨假体松动的有限元研究较少。目的:通过有限元法探讨固定平台单髁置换后,不同骨密度下松质骨开槽及减少后倾角... 背景:骨质疏松症通常被认为是单髁膝关节置换术后假体松动的危险因素之一,然而对于骨质疏松症患者行固定平台单髁置换术后胫骨假体松动的有限元研究较少。目的:通过有限元法探讨固定平台单髁置换后,不同骨密度下松质骨开槽及减少后倾角度干预后假体周围的滑移及应力特性。方法:利用61岁女性膝骨关节炎患者的膝关节CT扫描数据进行三维模型重建,随后在计算机中对三维模型进行固定平台单髁置换手术,实施胫骨松质骨开槽和减少后倾角度的干预。分别赋予骨质疏松症和非骨质疏松症的材料参数,通过有限元分析法验证胫骨开横槽和改变胫骨后倾角是否会对假体无菌性松动率产生影响。结果与结论:①在固定平台单髁置换的有限元分析中,与非骨质疏松膝关节相比,骨质疏松膝关节骨质承担载荷的能力减弱;②不同骨密度下的胫骨假体相较内外滑移均更倾向于发生前后滑移;③松质骨开横槽后模型发生滑移的程度降低,这种横槽设计可以预防假体松动;④对于骨质疏松症膝关节,减少后倾角度(从6°至4°)后的胫骨承担载荷的能力更强,发生假体松动的可能性降低;⑤同时减后倾角度和开横槽的方案对预防术后假体松动具有优势,这种优势在骨质疏松症膝关节中表现更为显著。 展开更多
关键词 单髁置换 有限元分析 骨质疏松症 固定平台 假体松动 骨科植入物
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短节段置钉联合可扩张聚醚醚酮置换体在骨质疏松椎体中的生物力学性能 被引量：1
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作者 陈龙 王小阵 +1 位作者 席金涛 鲁齐林 《中国组织工程研究》 北大核心 2026年第9期2226-2235,共10页
背景:椎体置换可以恢复脊柱前柱的稳定性并矫正畸形,但是传统的可扩张钛合金置换体的弹性模量较大、影像学存在伪影等,增加了邻近节段退变的风险。理论上,聚醚醚酮因具有类似于骨的密度、放射透光性及术中适应性,更适合骨质疏松患者,但... 背景:椎体置换可以恢复脊柱前柱的稳定性并矫正畸形,但是传统的可扩张钛合金置换体的弹性模量较大、影像学存在伪影等,增加了邻近节段退变的风险。理论上,聚醚醚酮因具有类似于骨的密度、放射透光性及术中适应性,更适合骨质疏松患者,但仍缺乏足够的证据。目的:应用有限元分析法探讨后路短节段置钉联合新型可扩张聚醚醚酮置换体在骨质疏松椎体中的生物力学性能。方法:根据置钉方式及置换体材料的不同,建立4种T_(12)椎体置换有限元模型:模型1,经伤椎的普通椎弓根螺钉联合可扩张钛笼(M1);模型2,经伤椎的普通椎弓根螺钉联合聚醚醚酮置换体(M2);模型3,跨伤椎的骨水泥强化螺钉联合聚醚醚酮置换体(M3);模型4,经伤椎的骨水泥强化螺钉联合聚醚醚酮置换体(M4)。比较分析4组模型在相同边界条件下T_(11)-L_(1)节段的活动范围、内固定系统及邻近节段上下终板的von Mises最大应力。结果与结论:①对比M1、M2组,M2组在4种运动状态下的活动范围值较M1组增加,但差异不明显;M2组置换体在4种运动状态下的最大应力值较M1组减小,而且对邻近节段上下终板的最大应力较M1组减小;②对比M2、M3、M4组,M4组固定节段最大活动范围值最低,而且M4组钉棒系统及置换体在4种运动状态下的最大应力值均最小;M3组椎弓根螺钉在4个运动方向的最大应力值明显最高;M4组邻近节段上下终板在4个方向的最大应力值最低,但3组之间无显著差异;③提示在骨质疏松椎体置换过程中,可扩张聚醚醚酮置换体的生物力学性能与可扩张钛合金-置换体类似,甚至在抗置换体压缩及抗下沉方面性能更好;后路短节段置钉联合可扩张聚醚醚酮-置换体均能提供良好的稳定性,但是经伤椎骨水泥强化螺钉的生物力学性能最好,对内固定及上下终板的影响最小。 展开更多
关键词 有限元分析 胸腰椎 骨质疏松 椎体置换 聚醚醚酮 生物力学
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谷物干燥过程热湿传递研究现状与展望
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作者 赵青 颜建春 +1 位作者 高辉 谢焕雄 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第1期302-311,324,共11页
为提高谷物干燥工艺优化和装备设计水平,从干燥动力学、传热动力学、单粒谷物热湿传递、堆积谷物热湿平衡4个方面综述谷物干燥过程热湿传递研究现状。现有研究通常将谷物干燥过程有效水分扩散系数视作常数,忽略干燥过程微结构变形、微... 为提高谷物干燥工艺优化和装备设计水平,从干燥动力学、传热动力学、单粒谷物热湿传递、堆积谷物热湿平衡4个方面综述谷物干燥过程热湿传递研究现状。现有研究通常将谷物干燥过程有效水分扩散系数视作常数,忽略干燥过程微结构变形、微孔道坍塌导致的有效水分扩散系数随时间变化,给出随干燥时间变化的水分扩散系数计算方法,提出对于干燥条件随时间变化显著的干燥过程,可以采用机器学习方法获得水分比随时间的微分关系。分析简单几何体和复杂几何体热湿传递模型及边界方程,指出现有绝大多数单谷粒热湿传递研究未考虑谷粒内部液态水汽化的问题,因此计算结果与试验测量结果存在误差。指出结合机器学习方法,进一步提升干燥动力学建模精度与物理解释性,热量传递和水分扩散模型的准确性,及干燥工艺的智能优化是未来发展方向。 展开更多
关键词 谷物干燥 扩散系数 传热系数 热导率 热湿传递
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痕量水低温表面结霜及换热性能实验研究
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作者 杨朔 王桢 +2 位作者 高盈珂 侯予 赖天伟 《西安交通大学学报》 北大核心 2026年第1期117-126,共10页
为了研究痕量水结霜对低温冷表面换热性能的影响,搭建了可视化受限低温表面结霜换热实验台,采用低温液氮将冷表面维持在液氮温区,开展了水汽含量(水蒸气体积分数)小于1000×10^(-6)的冷表面结霜实验,通过二值法图像处理技术,获得了... 为了研究痕量水结霜对低温冷表面换热性能的影响,搭建了可视化受限低温表面结霜换热实验台,采用低温液氮将冷表面维持在液氮温区,开展了水汽含量(水蒸气体积分数)小于1000×10^(-6)的冷表面结霜实验,通过二值法图像处理技术,获得了霜层厚度沿湿空气流动方向的分布特征,系统探究了霜层厚度、结霜量、密度和热流量随时间的变化规律,以及湿空气流速、温度、湿度对低温痕量水结霜生长速率和换热效率的影响。实验结果表明:霜层厚度沿湿空气流动方向逐渐降低,湿空气入口0 m位置与0.1 m位置处霜层厚度差距较大、0.1 m位置与后续位置霜层厚度差距较小;较高的湿空气流速、湿度以及较低的湿空气温度对应较大的霜层厚度、结霜量和密度。总换热量中显热热流量占90%以上;水汽含量主要影响潜热热流量,对总换热量影响较小;显热换热量和总换热量与湿空气的流速及温度正相关。通过实验数据拟合得到了液氮温区冷表面霜层密度无量纲关联式,整体误差在±20%以内。该研究对液氮温区低温换热器结霜和换热性能分析具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 低温表面结霜 痕量水 霜层厚度 热流量 密度关联式
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