龚俊[1]（2021）在《特高压变电构架的架塔线耦合及地震入射方向效应研究》文中进行了进一步梳理特高压变电构架（以下简称“构架”）作为特高压变电站内典型且重要的下部支承结构,承担着支承电气设备及大跨度输电导线的作用,其抗震性能直接决定了特高压网络主干线是否能承受强震作用、保障正常运营。构架的抗震设计存在两项关键理论问题。一是（构）架（输电）塔（导）线耦合体系的动力相互作用突出。通过震害调查已经发现,与构架相连的输电导线和远端的输电塔均可能加剧结构的倒塌震害,揭示架塔线动力耦合作用机理并量化其对构架的影响已经成为设计人员和业主的迫切需求。二是地震入射方向影响显着。架塔线耦合体系在正常使用状态下,其构架呈非对称的受力和变形状态。对于这类不规则耦合体系的抗震性能,具有高度不确定性的地震入射方向也可能是不利因素。因此研究架塔线耦合体系的地震入射方向效应,可以保证其在任意入射方向下的地震安全,也将对构架的抗震设计方法完善起到推动作用。本文正是基于以上两项理论问题开展研究工作,论文的主要研究内容及成果包括:（1）倾斜输电导线的等效简化模型采用解析方法推导了倾斜悬索（含阻尼且均匀）水平张力的频响函数,并根据频响函数提出了悬索的水平静力刚度和索动力系数,建立了其水平动力刚度,该动力刚度充分考虑了索的几何、材料、动力及阻尼特性。然后将倾斜输电导线等效简化为基于水平动力刚度的弹簧模型,以单塔单线体系为对象采用振动台试验和数值相结合的方法对其进行验证,发现其在保证精度的情况下,显着提高了计算效率。最后通过开展参数分析发现,在倾斜角不超过50°的情况下,等效弹簧模型在不同地震激励下均可以有效模拟具有不同倾斜角、垂跨比和跨度的输电导线与结构的动力耦合作用。需要注意的是,弹簧模型是依据索平面内的推导结果建立起来的,忽略了索平面外的振型贡献。（2）架线动力耦合效应根据相似理论设计、加工了缩尺比为1/15的单跨架线耦合体系试验模型,以三种输电导线垂跨比为分析工况,采用20条远场地震动以设防强度对试验模型分别进行横向和纵向一维激励。试验结果发现,架线动力耦合作用很大程度上减弱了构架的响应,减弱程度随垂跨比的减小而增大;相比纵向激励,在横向激励下表现更为强烈。其次,通过对数值原型进行参数分析,发现耦合作用是体系的自身属性,与外荷载无关;相比三跨,在单跨架线耦合体系中更为突出。最后,对耦合体系开展横向强震倒塌试验,结果表明,在强震作用下,耦合作用加速了构架的损伤发展,降低了其承载力,影响了结构的倒塌倾覆方向。（3）架塔线动力耦合效应建立了基于ABAQUS的三种有限元模型,即:非耦合构架、架线和架塔线耦合体系,其中前两种作为对比模型。采用动力时程分析方法讨论了构架在不同强度地震作用下的结构响应和塑性发展规律,并利用增量动力分析方法对三种分析模型开展全荷载域动力时程分析,结果表明,架线和架塔线两种耦合作用均改变了构架的强震失效模式,大大降低了其承载力,使构架的倒塌风险显着增大。总结发现,架塔线动力耦合作用包含了输电塔横担的激励放大作用、输电导线的初始水平张力作用、弹性约束作用以及悬挂系统的耗能减震作用,对于构架的抗震性能而言,前两者是不利作用,后两者是有利作用。（4）地震入射方向效应基于4264组多维地震动无偏样本空间,研究了地震动特性随入射方向的变异性,发现这种变异性与震源、传播距离和场地条件等因素无关,表现出复杂的随机特性。根据上述变异性大小提出了基于方向性的多维地震动分类方法及其选择标准。根据以上标准更新了远场记录库,采用40组地震动对架塔线耦合体系进行多方向激励。研究表明,入射方向对构架地震响应的影响大,不能被忽视;入射方向的改变会使构架各阶振型的参与程度发生变化,进而影响其在强震作用下的塑性分布和抗倒塌性能。此外,从理论上对地震动和入射方向不确定性进行解耦,提出了构架地震响应及极限承载力的95%保证模型。最后,结合架塔线动力耦合和地震入射方向效应,提出了构架在小震作用下的弹性结构响应和强震作用下的极限承载力的预测模型。（5）多入射角地震易损性研究基于地震需求和抗震能力分别与入射方向相关和无关的思想,提出了一种考虑结构方位布置和断裂带走向的多入射角地震易损性分析方法,该方法充分体现了地震动、结构和入射方向不确定性。据此,首先采用拉丁超立方抽样方法组建结构-地震动-入射角样本对和结构-地震动样本对,对架塔线耦合体系分别开展了概率抗震能力分析和概率地震需求分析。然后,采用本文提出的多入射角地震易损性分析方法建立构架在不同极限状态下的易损性平面,据此为特高压变电站外的输电线路布置方案提供了建议;其次,将采用本文方法与基于传统激励方法的易损性分析方法（TEM-SFAM）获得的结果进行比较,发现TEM-SFAM方法不能识别出构架可能存在的最大地震风险,在构架地震易损性分析中的可靠性低。最后,提出了一种以震中位置为变量的地震风险评估方法,并对实际工程进行了定量评估。
胡圣明[2]（2021）在《高心墙堆石坝抗震稳定性分析与加固措施研究》文中研究说明我国西部地区水能资源丰富,高土石坝也多建于此。同时西部地区又属于地震频发区域,在汶川地震中,许多土石坝都遭受到了不同程度的破坏,因此对处于强震区域的土石坝进行抗震研究是十分有必要的。这些土石坝在强震作用下的破坏大多从坝顶开始,为提高坝体的抗震稳定性,在坝顶区域采取加筋措施成为目前高土石坝抗震的主要手段。但目前来说,对于土石坝的加筋机理研究还相对薄弱,需要展开进一步的研究。以坝高300m高黏土心墙堆石坝为研究对象,通过有限元软件对不同加筋方案下的加筋堆石坝进行静动力分析,并从坝坡稳定性和震后永久变形两个角度对加筋堆石坝的抗震性能进行评价,论文主要内容如下:（1）建立了坝高300m高黏土心墙堆石坝计算模型。为模拟出土工格栅在受拉时对土体所产生的等效附加应力,采用fortran语言对Duncan-Chang E-B模型子程序进行了改编。并通过有限元软件对各加筋方案下的堆石坝进行静力分析,结果表明:蓄水期过后,采取加筋措施能够减小坝顶布筋方向上的变形。（2）在动力分析时编写了考虑围压效应的Hardin-Drnevich模型。提取各单元静应力状态作为初始条件,对各加筋方案下的堆石坝进行动力分析。结果表明:在坝顶采取加筋措施后坝体的响应加速度,动位移,动剪切应变均有所减小,总体上对坝体的抗震性能产生积极的影响。（3）对不同加筋间距下坝坡时程稳定安全系数和滑动体震后永久变形进行了计算。结果表明:对坝顶采取加筋措施后,坝坡的稳定性能得到明显改善,随着加筋间距的缩短,坝坡最危险滑动面的位置会向坝体内部深层方向移动,滑动面上最小安全系数有所提升,安全系数小于1的累积时间和滑动体的永久位移逐渐减小,但加筋间距过密对坝体的抗震性能提升效果较小,通过对比不同工况下安全评价指标的变化规律,得出土工格栅的最佳铺设间距为3m。
范茂[3]（2021）在《鱼雷结构及水下发射瞬态流场数值模拟研究》文中认为鱼雷作为我国海军作战的重要武器之一,其发射技术的研发历来是受到军工单位的重视。在各种发射技术中,由于水下发射的隐避性更好,因此鱼雷发射技术的研发更多侧重于水下发射。本课题来源于国内某研究所,主要以液压缸推动式武器发射系统为主题展开,但是目前这种新型发射系统还处于设计研发阶段,存在很多技术难题。一方面是鱼雷结构问题,采用这种新型发射系统发射鱼雷,鱼雷壳体的结构强度和刚度是否能满足发射以及水下作战环境要求;另一方面是鱼雷发射的安全性问题,在深海环境下发射的鱼雷会受到海水的干扰,可能与潜艇发生碰撞,导致发射失败。以上这些技术难题如果得不到科学的解决,在发射中将存在严重的安全隐患,这直接影响到海军部队在海下作战的成败与否,这些问题都是急待解决的科学问题。在研发阶段并不具有大规模鱼雷发射试验的条件,为了解决以上技术难题,因此展开鱼雷结构和水下发射瞬态流场相关的研究工作,本文主要研究内容如下:1.对鱼雷在三种指定发射工况下进行了瞬态动力学有限元分析,计算得到了鱼雷在不同时刻的应力、应变和位移,对结果进行了分析,按照相关评估标准和方法对鱼雷壳体强度和刚度进行了校核。结果表明鱼雷壳体的强度和刚度满足三种发射工况下的发射以及水下作战环境要求。2.针对液压缸推动式发射装置的鱼雷水下发射问题,建立了鱼雷水下发射非定常计算模型,运用FLUENT结合二次开发技术UDF的方式对最危险工况下的鱼雷水下发射瞬态流场进行了CFD数值模拟。根据计算结果深入研究了发射过程流场的压力和速度演变特性、发射过程的结构表面受载特性、鱼雷初始段运动安全性以及发射过程鱼雷离艇安全性四个方面。结果主要表明鱼雷在最危险工况下可以安全发射,不会在流场的干扰下和潜艇出口部发生碰撞,鱼雷可以顺利出管以及安全离开潜艇。
谭凯军[4]（2021）在《某工程压缩机连杆结构拓扑优化设计与研究》文中研究指明随着智能计算机信息技术与学科交叉融合的快速发展,为了降低经济成本与提高构件结构的材料利用率,计算机辅助设计也越来越多地应用到了建筑工程机械结构设计当中。建筑施工现场的养护室由于长期需要对试件进行养护来检验建筑材料的可靠性,所以在施工中显得尤为重要。在养护室外机上的压缩机绝大多数均为涡旋压缩机,但由于其涡旋式压缩机其结构复杂并不好优化,所以采用可类比的功率较小、满足小范围内极小类别的工程培养试件需求,并应用较成熟的小型连杆式压缩机。小型养护室制冷压缩机是制冷的核心设备,其中曲柄连杆结构在制冷压缩机中起到非常重要的作用,是制冷压缩机的核心部件之一,是保证圆轴与压缩气缸活塞能够协同工作的主要杆件。曲柄连杆在压缩机工作中主要受到往复拉压荷载的作用及其他因素的影响,由于曲柄连杆往复荷载作用的特性,使其较为容易断裂,为保证曲柄连杆能够高效地工作需对连杆进行静力学、模态、疲劳性分析。在分析的基础上对曲柄连杆做出优化改进。本文以某工程制冷压缩机连杆为研究对象,对一般工作状态下,连杆工作中的条件与设计进行简化,通过建模软件建立了结构模型,进行了荷载分析并展开拓扑优化设计,得出优化结构。其主要研究内容与工作如下:（1）介绍了压缩机的内部构件及其构造,根据真实结构材料设置相关参数与施加约束条件,通过建模软件Space Claim建立连杆结构及其重要部件有限元三维模型。（2）导入Workbench平台进行有限元荷载分析,简化分析连杆结构在正常工作状态下的受力情况,为保证其有限元仿真的准确性,对模型网格的划分质量进行了评定。通过静力学分析、模态分析、疲劳性分析可知其在正常工作状态下的荷载受力情况。经过计算,曲柄连杆的荷载集中部位与实际破坏部位基本一致,在正常工作状况下,其设计较为保守,优化空间富足,适合进行优化设计。（3）建立曲柄连杆结构数学模型,通过变密度法（SIMP）拓扑优化方法对连杆模型在初始条件下进行优化设计。得出初始化优化模型,对其展开分析,通过分析可知其最危险与大变形部位。再将其模型进行基于经验的二次优化后处理,第二次分析表明采用二次后处理的优化设计方法可以有效地提高曲柄连杆的使用效率与使用寿命。经过最终的拓扑优化后的连杆结构其质量较之前降低了30.66%,最大应力降低了20.14%,最大位移略微有所提高,但效果并不明显可以基本忽略不计,其疲劳分析与模态分析效果均为良好,为压缩机连杆工作模拟研究提供参考,同时也为相关领域的机械优化设计提供了一条成本较低效果良好的设计方法与思路。
杨任[5]（2020）在《结构拓扑修改重分析直接法与应用》文中提出有限元方程的高效求解是CAD/CAE软件的关键基础技术之一,也是制约我国CAD/CAE软件发展的瓶颈之一。重分析方法是在初始结构的位移求解结果或中间信息的基础上,对修改结构的位移进行快速求解的一种方法。重分析方法对有限元分析中的结构修改问题,如精化设计、结构拓扑优化、裂纹扩展等计算效率的提高具有重要意义。优秀的重分析方法可以避免对修改后的结构进行完整分析,使计算成本显着降低,进而缩短产品设计周期。作为最一般的修改形式,拓扑修改包含了结构构型的改变,广泛存在于各类实际问题中。因此,对拓扑修改的重分析方法开展研究有重要的学术意义与工程应用前景。近年来,重分析在近似与直接法方向均有长足的进步,尤其是非拓扑重分析方面。拓扑修改涉及结构构型改变,带来有限元模型自由度与单元的同时增删,在有限元方程中对应为刚度矩阵阶数的改变,仍然是重分析领域的挑战性问题之一。在现有研究中,近似重分析方法一般可以对特定问题快速得到近似响应,但通常限于中小修改,实践表明对大修改的准确性有待提高。直接重分析法能够对大修改给出精确解,然而,早期的隐式解修正法如SMW公式等通常在面对高秩修改时因效率急剧下降而失效;近期的分块求逆方法在效率上有所改进,但要求预知修改位置与范围。此外,大多数直接法未考虑当今有限元方程求解技术的发展,不能与现有CAE软件的百万自由度量级以上的大规模求解能力匹配。新近发展的矩阵分解因子更新法对局部高秩修改十分高效,且方法与目前CAE软件求解技术的数据结构相匹配。然而,这一方法依赖的图剖分填充元优化状态和数据结构在拓扑修改时一般会受到破坏,不能直接用于拓扑修改。本文（1）针对一般拓扑修改带来的挑战,在与现有主流稀疏求解匹配的分解因子更新法基础上,发展了一种全新的拓扑重分析直接法。方法具有准确、高效、适用范围广的特点,与当前CAE软件求解方案匹配。本文主要工作如下:1)固定背景网格的拓扑重分析直接法针对拓扑修改下填充元优化状态的失效问题,方法利用固定背景网格下最大填充空间已知的特点,引入完整结构概念予以规避。其核心是在结构拓扑修改时,不改变方程的相对排序,从而维持了近似的填充元优化状态。此外,相比于非拓扑修改,拓扑修改重分析需要对稀疏矩阵的数据结构进行修改,形成符号变化,即矩阵行列、非零元增删的符号变换方案。为了与稀疏有限元方程求解规模匹配,方案仅在原矩阵内存空间中进行数据移动,占用额外内存消耗可忽略。将以上符号变换与分解因子更新的数值处理相结合,建立了拓扑重分析直接法。该方法被应用于施工模拟与拓扑优化过程,显示出高效与高适应性的特点。2)自适应背景网格下拓扑重分析直接法进一步地,针对自适应背景网格下修改问题发展了拓扑重分析直接法。通过细致研究拓扑修改对填充元优化状态的影响,提出了图剖分更新方案,实现了随拓扑修改的填充元优化近似排序更新。此外,由于图剖分更新涉及DOF换序,本文进一步发展了稀疏存储数据结构下的矩阵置换操作。将以上符号工作与分解因子更新的数值处理相结合,发展了相应的拓扑重分析直接法,这一方法不再需要固定的背景网格,能够处理任意未知单元修改时矩阵填充元优化排序的更新,适用于最一般的拓扑修改,可用于裂纹扩展、网格自适应加密等问题。3)动力特征值问题拓扑修改重分析法最后,本文以子空间迭代法为基础,发展了动力特征值问题拓扑修改重分析法。方法将子空间迭代法分为刚度矩阵分解与空间迭代两部分。在前一部分中引入本文的静力重分析法快速获得修改结构的分解矩阵;在后一部分对拓扑修改下的初始迭代空间进行构造,在原模态基础上对新增自由度取随机值、划去删除自由度构造初始迭代空间,发展了拓扑修改的特征值重分析方法。面对一般拓扑修改的挑战,本文提出了对于局部高秩修改高效的拓扑重分析直接法,其在修改过程中显式地更新分解矩阵,能够获得不考虑舍入误差意义下的精确结果,可用于多步修改积累问题。方法可以处理不同类型的拓扑修改,包括背景网格固定的情况（例如施工模拟分析、结构拓扑优化）和更高级的拓扑修改形式——背景网格自适应的情况（例如裂纹扩展）。方法对修改的限制较弱,不需预知修改位置,不同修改步的修改位置可变,仅因效率考量要求修改是局部的。本文方法与现有稀疏求解方案兼容,能方便地嵌入有限元软件。算例表明,本文方法可用于百万阶大规模问题的多步局部高秩修改,能够胜任实际工程问题的计算,具有巨大的应用价值。
梁龙[6]（2020）在《颈椎康复操对神经根型颈椎病的干预作用及机制研究》文中研究指明神经根型颈椎病（Cervical Radiculopathy,CR）是颈椎病中最常见的类型。该病常表现为颈部疼痛、活动障碍、上肢的疼痛麻木、感觉异常等,罹病久者可甚至可发生肌肉萎缩。多个统计研究报告结果表明,神经根型颈椎病已经处于危害人们健康的非致死性疾病的前列。由于我国庞大的人口数量和越来越严重的人口老年化,该病在我国更为严重,影响个人生活的同时也给社会带来沉重的负担。所以寻找一种有效、简便、适宜性强的治疗措施显得尤为必要。目前,保守治疗是神经根型颈椎病的首选治疗措施。功能锻炼作为其中的一种治疗措施,其临床有效性已经在许多研究中被证实。颈椎是由动力系统和静力系统两部分组成。动力系统主要指的是颈部肌肉,静力系统主要是颈椎骨。颈椎病的发病有着“动力失衡为先,静力失衡为主”的论述,颈椎部的“筋”异常导致“骨错位”的发生,最终“筋骨同病”,引发本病。目前研究也表明,神经根型颈椎病的发病与颈部肌肉的肌张力增高有关。颈肌肌张力增高,即“筋急”的发生,“筋急”产生异常应力,对颈椎骨造成牵拉,导致“骨错缝”的发生,长期的骨不正会导致应力性骨赘、椎间盘退变,刺激到颈神经根就导致神经根型颈椎病的发生。对于神经根型颈椎病的发病机制可以总结成“筋骨同病,以筋为先”,再根据《灵枢·卫气失常》中论述,“筋部无阴无阳,无左无右,候病所在”。所以对于本病的治疗应该对颈部“筋”进行干预,调节颈肌的状态,“经筋治骨”,最后达到“筋柔骨正”、“筋柔骨自安”的生理状态。颈椎康复操是由朱立国教授结合颈椎的解剖、生理状态和颈椎疾病发病特点创制的一套颈椎锻炼方法。本颈椎康复操已经收录于中华中医药学会编纂的神经根型颈椎病指南,并作为其中的一种推荐治疗方法。颈椎康复操获得了中华中医药学会李时珍创新奖、北京市科技进步奖等多个奖项,也是北京市中医药管理局推广项目。颈椎康复操是对颈部“筋”进行直接的干预,符合以上“经筋治骨”的治疗原则。本团队前期研究发现颈椎康复操配合其他疗法治疗神经根型颈椎病能更好的提高临床疗效,减少复发率。但是单一的颈椎康复操干预神经根型颈椎病的临床作用及具体机制尚不明确。基于此,我们提出假说:颈椎康复操可以通过降低肌张力,进而改善颈椎骨等应力,调节颈椎受力平衡而发挥治疗作用。本研究通过文献研究、临床研究、应用基础研究和基础研究四个部分来阐述颈椎康复操对神经根型颈椎病的干预作用及潜在机制。1文献研究功能锻炼治疗神经根型颈椎病的系统评价和Meta分析1.1目的检索当前国内外关于功能锻炼治疗神经根型颈椎病的随机对照试验,通过Meta分析方法来明确功能锻炼治疗神经根型颈椎病的有效性。1.2方法计算机检索了 Medline数据库（通过Pubmed）、Web of Science数据库、Embase数据库、Cochrane图书馆、中国知网、万方数据库、维普数据库等7个数据库关于功能锻炼干预神经根型颈椎病的随机对照试验的文献。然后将符合纳入排除标准的文献进行数据提取,使用Revman5.3软件进行Meta分析的数据分析和图形制作。使用漏斗图评价文献的发表偏倚,如异质性较高,则使用敏感性分析结果的稳健性,使用亚组分析来明确研究间异质性来源,并使用GRADE分级对每个结局指标进行强度推荐。1.3结果经过严格筛选,总共纳入符合标准的文献10篇,共有871例神经根型颈椎病患者。Meta分析结果显示:功能锻炼能显着降低神经根型颈椎病患者的VAS评分[SMD=-0.89;95%CI:（-1.34,-0.44）,P<0.0001]和 NDI 指数[MD=-3.60;95%CI:（-6.27,-0.94）;Z=2.65,P=0.008<0.05],由于没有文献报告 SF-12、SF-36 这两个指标,所以无法进行分析。漏斗图显示VAS评分和NDI指数两者对称性稍差,可能存在一定的发表偏倚。但敏感性性分析表明Meta分析指标稳健性尚可。亚组分析表明高异质性来源可能与干预时间、发表语言、发表年份有关。GRADE分级结果是VAS评分和NDI指数均是低等级。1.4结论单独进行功能锻炼干预或功能锻炼辅助其他治疗措施可以有效地缓解颈椎疼痛,改善颈部功能,但仍需大量高质量的研究提供更充足的证据。2临床研究颈椎康复操对神经根型颈椎病干预作用的探索性试验2.1目的初步探索颈椎康复操干预神经根型颈椎病的临床疗效及安全性,增强颈椎康复操治疗神经根型颈椎病的临床证据,为颈椎康复操的推广应用奠定基础。2.2方法严格按照纳入、排除标准,选取2018年9月至2019年11月中国中医科学院望京医院、中国中医科学院骨伤科研究所、中国中医科学院西苑医院、北京市朝阳区东风社区卫生服务中心门诊60例神经根型颈椎病（非急性期）患者。将所有纳入病例分成治疗组和对照组,每组各30例,对照组予以颈椎健康指导,治疗组予以颈椎康复操+颈椎健康指导。记录干预前、干预后1周、2周、3周、4周、2月、3月患者的VAS评分、NDI指数、SF-12PCS评分、SF-12 MCS评分、不良反应。使用SPSS 17.0、GraphPad Prism 8.0.2软件对记录数据进行统计分析和图形的绘制。2.3结果两组患者在性别、年龄、病程、患肢情况、干预前的VAS评分、NDI指数、SF-12PCS评分、SF-12MCS评分等方面的差异无统计学意义（P>0.05）,两组资料具有可比性。相关指标比较结果如下:（1）NDI指数:两组患者差异有统计学意义,治疗组的NDI指数降低较对照组更明显（P<0.05）,且各个观察时间点也有统计学差异（P<0.05）,说明颈椎康复操可以较好的改善患者NDI指数,且随着时间的延长,效果越明显。（2）VAS评分:治疗组患者的VAS评分下降幅度与对照组相似（P>0.05）,且干预后3月与干预后2月差异不明显（P>0.05）,余各个时间点均有统计学差异（P<0.05）,说明颈椎康复操在降低患者疼痛方面效果不明显,但疼痛可随着时间的延长效果更好,效果可延续到干预后2月。（3）SF-12 PCS评分:治疗组患者的SF-12PCS评分较对照组患者增高显着（P<0.05）,且各个观察时间点之间差异有统计学意义（P<0.05）,表明颈椎康复操干预后3月内能有效的改善患者机体功能,而且随时间的延长疗效越好。（4）SF-12MCS评分:治疗组患者SF-12MCS评分增高明显,且与对照组患者的差异有统计学意义（P<0.05）,各个时间点的差异均有统计学意义（P<0.05）,说明颈椎康复操干预神经根型颈椎病,能较好地改善患者的心理状态,且随时间的延长,效果更显着。（5）不良反应:治疗组出现1例锻炼后颈肩部酸胀不适的症状,嘱其热敷,减少锻炼次数,症状消失。还有1例患者做雏鸟起飞出现患侧手臂的酸麻感,嘱其减小手臂后伸角度后,症状消失。余未见异常。2.4结论颈椎康复操可以改善神经根型颈椎病非急性期患者颈椎功能状态,提高患者的生存质量,且治疗时间越长,疗效越好。颈椎康复操的安全性也较好。虽然对疼痛的改善效果不明显,但是配合颈椎康复操的仍保持一定优势。疼痛的改善的结果可能与疾病处于非急性期或样本量小、观察时间点等有关。3应用基础研究基于筋束骨理论探讨颈椎康复操对神经根型颈椎病患者肌张力及颈椎活动度的影响3.1目的基于“筋束骨”理论,通过对颈椎康复操干预神经根型颈椎病患者的面域肌张力、颈椎活动度的作用的研究,明确颈椎康复操对颈部“筋”的作用,以及“筋”对“骨”的影响,从而探讨颈椎康复操治疗神经根型可能的治疗机制,为其临床应用奠定基础。3.2方法3.2.1肌张力测量采用软组织张力测试分析系统（Mtone JZL-III型）对神经根型颈椎病患者进行颈部肌张力面域测量,测出200g压力时软组织张力测试分析系统所对应的刻度位移记为该点的肌张力。分别记录颈椎康复操干预前、干预后1周、2周、3周、4周的多点肌张力数据,使用MATLAB R2015a软件对记录的数据进行处理,绘制肌张力云图,然后进行比较分析。3.2.2颈椎活动度测量使用OptiTrack-V120:Duo&Trio仪器在颈椎康复操干预前、干预后1周、2周、3周、4周时对神经根型颈椎病患者进行颈椎活动度的测量,再使用Optitrack Motive软件和Visual3D V5软件对数据进行记录和计算数据。使用SPSS17.0软件对对数据进行统计分析,并使用GraphPad Prism 8.0.2软件进行图形绘制。3.3结果3.3.1肌张力随着颈椎康复操锻炼的持续,自干预前,干预后1周,2周,3周,4周,肌张力有着逐渐下降趋势。3.3.1.1干预前从总体看,干预前患者的颈部肌张力增高情况对称性稍差,右侧整体肌张力较左侧高。肌张力低区域主要集中在C3-C6颈椎两侧的肌肉,自C6-T1区域的肌张力较颈项部要高。3.3.1.2干预后1周云图分布对称性较干预前好,肌张力增高区域有所缩小,尤其C6-7区域肌张力降低比较明显。3.3.1.3干预后2周颈项部以“团块区域”的肌张力分布逐渐扩散成跟解剖形态相近的“条带状”区域,云图两侧的对称性较之前更显着。3.3.1.4干预后3周颈部云图整体有下降趋势并且无论颈椎区域还是肩胛区域对称性均较好。颈项部及肩胛区的肌张力基本按照解剖形态分布。3.3.1.5干预后4周云图肌张力整体下降明显,颈项部肌张力仍有明显下降趋势,低肌张力区域逐渐增大明显,左右两侧肌张力云图对称性较好。3.3.2颈椎活动度3.3.2.1颈椎前屈颈椎康复操干预不同时间点的颈椎前屈角度变化有统计学意义（P<0.05）,观察时间点两两比较后发现,除了干预前和干预第一周颈椎活动度改善不明显（P>0.05）,余各时间段差异均有统计学意义（P<0.05）。3.3.2.2颈椎后伸颈椎康复操干预不同时间点的颈椎后伸角度变化有统计学意义（P<0.05）,观察时间点两两比较后发现,干预前与干预后一周、干预后三周和干预后四周颈椎后伸角度虽有增加,但差异无统计学意义（P>0.05）,余各时间段差异均有统计学意义（P<0.05）。3.3.2.3颈椎左侧屈颈椎康复操干预不同时间点的颈椎左侧屈角度变化有统计学意义（P<0.05）,观察时间点两两比较后显示,干预后第三周和干预后第二周相比,颈椎左侧屈角度虽有增加,但差异无统计学意义（P>0.05）,余各观察时间点差异均有统计学意义（P<0.05）。3.3.2.4颈椎右侧屈颈椎康复操干预不同时间点的颈椎右侧屈角度差异有统计学意义（P<0.05）,观察时间点两两比较后显示,各时间段差异均有统计学意义（P<0.05）。3.3.2.5颈椎左旋颈椎康复操干预不同时间点的颈椎左旋角度差异有统计学意义（P<0.05）,观察时间点两两比较后显示,各时间段差异均有统计学意义（P<0.05）。3.3.2.6颈椎右旋颈椎康复操干预不同时间点的颈椎右旋角度差异有统计学意义（P<0.05）,观察时间点两两比较后显示,各时间段差异均有统计学意义（P<0.05）。3.4结论颈椎康复操能够有效的降低神经根型颈椎病患者的颈肌肌张力,调节颈部受力平衡,由“筋急”向“筋柔”方向转变。通过颈椎活动度这一指标可以看出“筋柔”后又干预“骨错缝”使其向“骨正”方向改善。说明颈椎康复操治疗神经根型颈椎病可能是通过改善颈肌紧张状态来改善骨的受力,调整了颈椎的应力平衡来实现的。4基础研究颈椎康复操对神经根型颈椎病干预的生物力学研究4.1目的通过对将颈椎康复的动作进行量化后,加载到构建好的颈椎三维有限元模型上,分析每个动作的生物力学机制,为后期运动处方的开发提供支撑。再通过筋骨关系来分析颈椎康复操干预后导致颈肌肌张力降低后对颈椎的影响,探讨其深层的治疗机制。4.2方法4.2.1颈椎康复操的量化将颈椎康复操每个动作进行可量化地拆分,选取20名志愿者完成颈椎康复操动作,使用Optitrack动捕系统和测力手套对每个动作进行轨迹捕捉和后期数据处理,得出每个动作的量化参数。4.2.2颈椎有限元模型的构建及颈椎康复操动作加载使用CT扫描一名正常人颈椎,通过多个软件进行几何重建、逆向工程、网格划分、材料赋值等过程,构建出包含椎体（C0-T1）、椎间盘（C2-C7）、韧带、关节软骨、肌肉等结构完整的颈椎三维有限元模型。待验证其有效性后,再将量化好的颈椎康复操参数加载到该模型上,分析每个动作对椎体、椎间盘、韧带的应力及肌肉的应变情况。4.2.3不同肌张力变化对神经根型颈椎病的影响通过对颈椎间盘退变的模拟来构建符合神经根型颈椎病特征的疾病模型,再用刚度参数来模拟颈肌肌张力,构建肌张力增高、肌张力正常、肌张力降低的三个神经根型颈椎病有限元模型。根据颈椎日常活动的动作,对三个模型进行前屈、后伸、旋转、侧屈四个工况的加载,从而分析颈椎康复操使得肌张力降低后的颈椎的筋骨影响关系,进一步探索颈椎康复操对神经根型颈椎病的治疗机制。4.3结果4.3.1颈椎康复操的量化对颈椎康复操进行动作拆分和参数测量。前屈后伸动作拆分成颈椎前屈后伸两个动作,测量结果是前屈63.31°,后伸62.15°;旋颈望踵动作拆分成旋转和前屈,测量结果是左旋81.2°,右旋79.3°,左侧前屈15.66°,右侧前屈19.06°;回头望月动作拆分成旋转和后伸45°,测得结果是左旋81.2°,右旋79.3°;雏鸟起飞动作可以拆分成颈椎后伸,上肢后伸及上肢的下拉力三部分,结果测得颈椎后伸62.15°,上肢后伸与躯干的角度38.18°,上肢下拉力为77.36N。摇转双肩动作可以拆分为肩关节的向上、向前、向下、向后四个动作,测量位移参数结果是向上 83.82mm、向前 96.83mm、向下 48.03mm、向后 50.46mm。4.3.2颈椎有限元模型的构建及颈椎康复操动作加载构建了颈椎所有椎体和椎间盘、10个韧带结构、14组肌肉的全颈椎有限元模型,并与相关文献报道结果比对,结构表明该模型的仿真性较好。对颈椎康复操每个动作在模型上进行加载。4.3.2.1前屈后伸颈椎前屈时,颈椎整体的受力区是枕骨下及所有椎体、椎间盘区域,其中寰椎的前后弓受力最大。椎体中应力自C2至C4应力逐渐增加,又从C4至C7椎间减小。椎间盘的应力最大集中在C4-5椎间盘,最大应力主要集中在椎间盘的前部。颈夹肌和肩胛提肌是应变最大的两个肌肉。后纵韧带、黄韧带、棘间和棘上韧带的应力都随着颈部前屈活动应力不断增加,且承受最大应力的韧带为黄韧带。对颈椎有限元模型进行后伸动作加载,应力较大区域主要集中在关节突关节及钩椎关节,寰椎应力最大区域在前后弓。椎体中所受应力是C2椎体。椎间盘较大应力主要出现在椎间盘的两侧,其中C3-4是受力最大的椎间盘。胸锁乳突肌是产生最大形变的肌肉,前纵韧带是承受最大应力的韧带。4.3.2.2旋颈望踵加载旋颈望踵动作后,C4和C5椎体所受应力最大,寰椎最大应力区域在前后弓,C2椎体至C6椎体,最大应力区域主要集中在左侧上关节突、下关节面,椎体部分的较大应力区域自上而下,由椎体左侧转移到椎体右上部外侧,直到C7椎体最大应力区域转移至右侧椎体部分。所受应力最大椎间盘位于C3-4、C4-5节段。产生最大形变的肌肉是颈夹肌。旋转运动时各韧带应力均有所增加,最大应力位于黄韧带,在进行前屈运动时,前纵韧带应力逐渐下降,余韧带应力明显增加。4.3.2.3回头望月将回头望月在颈椎有限元上加载,承受最大应力的椎体是C3,C3到C6椎体的最大应力位置分布于钩椎关节部位、左侧上关节突、下关节面区域,至C7椎体后应力明显区域转至钩椎关节部位。椎间盘最大应力出现在C3-4节段。头最长肌为应变最大的肌肉。右旋动作时,各韧带的应力都有逐渐增加的趋势,其中黄韧带为受力最大的韧带,后伸运动后,除了前纵韧带应力增加明显外,余韧带应力都在下降。4.3.2.4雏鸟起飞将雏鸟起飞进行动作加载,颈椎受力明显区域主要集中在椎体和上关节突和下关节面部位。C2椎体承受着椎体中的最大应力。寰椎的最大应力仍位于前后弓部位,余各椎体应力明显区域出现在椎体与椎体的结合部位。C3-4椎间盘所受应力最大。胸锁乳突肌是该运动形变最大的肌肉。而前纵韧带是应力最大的韧带。4.3.2.5摇转双肩对模型中肱骨头参考点进行向上、向前、向下、向后的位移工况加载,颈椎的应力分布大致相同。寰椎前后弓有明显应力改变,余椎体应力改变不明显。椎间盘的应力改变也不明显。承受最大应力出现在C4椎体,椎体应力明显位置处于椎体与椎体连接的钩椎关节区域。椎间盘受力自上而下有逐渐增加的趋势,应力明显区域也从椎间盘的两侧逐渐向后移至椎间盘的后外侧。在肌肉方面,向上、向前运动都是颈夹肌和颈最长肌形变最大,向下和向后运动是产生最大形变的是肩胛提肌。韧带受力方面,向上运动除了前纵韧带,其余韧带应力均逐渐增加,其中黄韧带最为明显;向前运动各个韧带有先增加后减小的趋势;向下运动时,前纵韧带反而应力不断增加,而其余三个韧带应力逐渐减小;向后运动时,原本上升的前纵韧带也是先小幅度上后下降,呈抛物线状。4.3.3不同肌张力变化对神经根型颈椎病的影响4.3.3.1前屈工况在肌张力增高、正常肌张力、肌张力降低的三个神经根型颈椎病有限元模型中进行前屈工况加载,发现椎体的应力较大的部位发生在椎体与椎体的结合部位,椎板及棘突部位分散的应力较少。其中寰椎所受的应力最大,肌张力增高、正常肌张力、肌张力降低三个模型寰椎的所受的最大应力分别是42.17Mpa、38.81Mpa、35.22Mpa。椎间盘应力较大区域主要是椎间盘前部及前外侧。肌张力增高模型中各个椎体所受的应力增高,随着肌张力的降低,椎体应力有逐渐减小趋势。各个颈椎间盘的应力趋势基本与椎体情况相似,但是在C2-3和C5-6椎间盘,随着肌张力降低,应力有着轻微增大趋势。4.3.3.2后伸工况对三个疾病模型进行后伸工况加载,三个模型的应力分布区域大致相似,应力较大区域主要集中在椎体钩椎关节、上关节突和下关节面,寰椎在前后弓部位。所受应力最大的椎体是C2椎体。椎间盘应力较大区域分布自上而下由前外侧转向后外侧,其中受力最大的椎间盘为C3-4椎间盘。4.3.3.3旋转工况在旋转工况的加载下,肌张力增高、肌张力降低、肌张力正常三个神经根型颈椎病有限元模型应力分布区域大体一致。寰椎应力最大区域主要集中在前后弓部位,余椎体最大应力区域主要是在钩椎关节、右侧关节突部位。椎间盘的应力区域主要是在两侧。所受应力最大的椎体是C5椎体,且各个椎体所受的应力大小相差不大,承受应力较大的椎间盘C3-4节段。4.3.3.4侧屈工况侧屈工况加载后,椎体最大应力分布主要集中在左侧椎弓根部位及左侧椎体部位,寰椎最大应力仍然在前后弓,受力最大的椎体为C4椎体,自C4上下椎体应力逐渐减小。椎间盘最大应力部位在两侧,其中是以右侧为主,C3-4节段是受力最大的椎间盘。三个模型的最大应力分布区域大致相同。4.4结论不同的颈椎康复操动作对颈椎有着不同的生物力学作用,可以根据各自的作用特点制定合适的运动处方。颈椎康复操治疗神经根型颈椎病的内在机制可能是通过降低颈肌肌张力,进一步发挥降低颈椎椎体、椎间盘的应力,对于有应力集中部位,通过增加椎间盘的缓冲能力和分散应力来调节颈椎的应力平衡。
杨晓强[7]（2020）在《结构钢动态本构模型与方形高强CFST构件抗侧向冲击性能》文中进行了进一步梳理冲击,作为一种偶然作用,具有低频多发、危害性大的鲜明特征,已成为绝大多数重大土木工程结构、防撞围护结构、国防抗爆与防恐设施等必须考虑的作用形式。随着高强度材料和高性能构件的快速发展与应用,高强钢管混凝土以其承载力高、延性好、经济绿色等优势,成为城市大型建筑物与构筑物、大跨度桥梁、国防基础设施等主体受力构件的优选形式。在此背景下,开展高强钢管混凝土在冲击作用下的动态力学性能研究,对于确保重大土木工程结构和特殊结构在偶然作用下的安全性至关重要。本文以结构钢动态力学性能、方形高强钢管混凝土在侧向冲击作用下的动态力学响应为主要科学问题,主要工作与取得成果如下:（1）开展了高速拉伸、霍普金森压杆SHPB合计12组36次动态试验,并结合S690高强结构钢准静态拉伸试验,获得了低、中、高应变率范围内S690钢的实测应力-应变关系曲线。基于动态屈服强度、动态极限强度以及真实应力-塑性真实应变关系曲线,分析S690钢的应变率效应并给出了相应的动力增大系数DIF。针对S690高强结构钢,提出了三组适合不同工况的应变率效应模型,即:中等应变率下基于Cowper-Symonds（C-S）和Johnson-Cook（J-C）模型的应变率效应模型;高应变率下基于C-S和J-C模型的应变率效应模型;涵盖中、高等应变率范围的M-J-C模型。（2）开展了Q235、Q355、Q460、Q550、S960钢在不同应变率下的27组81次动态力学性能试验,获得了上述结构钢的应力-应变关系曲线及应变率效应实测数据。基于已有的和本文开展的结构钢动态力学性能试验数据,建立了含有215个试验数据的结构钢动态试验数据库。基于该数据库,提出了覆盖中等应变率与高应变率、普通强度与高强结构钢的连续性应变率效应模型。在此基础上,建立了结构钢连续性动态力学本构模型,在材料层次上,为钢结构与钢-混凝土组合结构在冲击、爆炸等作用下的动态力学性能研究提供了基础。（3）开展了30个两端简支方形高强钢管混凝土试件的侧向落锤冲击试验,研究参数包括钢材强度、混凝土强度、截面含钢率、冲击能以及构件跨度。试验获得了各试件破坏模式、冲击力时程曲线、跨中位移时程曲线等关键试验数据,得到了冲击力平台值、局部与整体变形、以及能量吸收等关键性能指标。由试验结果可知,方形高强钢管混凝土具有较好的抗冲击性能,其在侧向冲击作用下以整体受弯的塑性变形为主,钢材强度和含钢率对构件的抗冲击性能影响较大。（4）基于所建立的结构钢动态力学本构模型,采用ABAQUS软件建立了方形高强钢管混凝土构件在侧向冲击作用下的有限元模型,并验证了该模型的可靠性。开展了方形高强钢管混凝土构件在侧向冲击作用下以及轴力-侧向冲击耦合工况下的全过程分析,系统分析构件的运动过程,内力、应力、应变发展以及能量吸收等,揭示了构件的工作状态与受力机理。由分析结果表明,由于轴力的存在,冲击作用导致的较大侧向变形会使轴力与侧向位移的附加弯矩影响逐渐凸显,构件最终可能由整体受弯破坏转变为动态失稳破坏。（5）针对方钢管混凝土构件在侧向冲击作用下的动态力学响应进行参数分析,研究轴压荷载比、冲击能与动量、钢材强度、混凝土强度、截面尺寸、跨高比、截面含钢率、边界条件以及冲击位置等参数的影响。在本文试验与有限元参数分析的基础上,基于构件达到容许位移或发生动态失稳的破坏特征,提出方钢管混凝土构件在侧向冲击作用下的冲击物质量m、冲击速度v及轴压荷载比n三参数失效准则,即临界失效面。采用有限元分析方法得到了各参数对m-v-n相关关系的影响规律并建立m-v-n数据库,基于机器学习算法提出了方钢管混凝土构件侧向冲击承载力计算方法,从而给出相应的设计建议。
陈赵慧[8]（2020）在《湖相沉积软土HSS模型参数及变形预测研究》文中认为随着城市地下空间的加速发展,各种工程安全事故不断发生,特别是软土分布广泛的地区,一旦发生事故会造成巨大的经济财产损失,因此对于基坑变形的研究变得非常重要。常用的变形预测方法主要是系统分析法和数值分析法,因此分别采用限元软件和可拓云理论对基坑变形进行分析。昆明滇池流域分布着深厚且范围非常广泛的湖相沉积软土,主要由泥炭质土、粉质黏土、黏土及粉土层组成。本构模型及其参数选择对有限元计算结果影响巨大,针对湖相沉积的软土,本文对6个常用本构模型进行了分析,发现硬化土小应变模型（HSS）能充分考虑土体应力路径的影响及小应变情况下土体模量的高度非线性,在模拟基坑开挖时具有较好的适用性,因此数值分析时采用HSS模型对昆明软土场地的基坑变形进行计算。但对于昆明这种特性的区域性软土层,尤其是泥炭质土层,几乎没有HSS模型参数的研究。本文取原状土层到室内进行了三轴试验、压缩试验及一些物理力学指标试验以及对收集大量的工程地质勘察报告进行分析,给出了HSS模型的参数取值方法,并通过两个工程实例验证了参数取值的合理性。通过以上研究可为类似软土地区的基坑设计、施工提供参考,另外对岩土工程参数的勘察、选取具有重要参考价值。本文主要研究内容如下:（1）对多种本构模型进行比较分析,发现硬化土小应变模型（HSS模型）既能考虑土体的塑性变形、压缩硬化,也能区分加、卸载和刚度随应力变化的特性,所以选择HSS模型作为分析滇池湖相沉积软土基坑变形的首选模型。（2）对滇池湖相沉积的典型软土泥炭质土、粉土及黏土取原状土样进行多种试验,并结合大量的地勘资料分析,给出了适合隶属于本地区软土的HSS模型参数的取值方法。（3）对多个昆明泥炭质土场地地铁站点基坑从勘察、开挖、支撑、监测等数据资料方面,综合分析基坑开挖引起的变形特征和规律。并建立模型进行数值模型进行计算,并对围护墙水平位移、地表沉降、周边房屋沉降为研究对象,对计算结果和监测结果进行对比分析,分析计算结果的合理性以及验证HSS模型参数取值的合理性。（4）对泥炭质土场地的变形特点进行分析,选择出影响最显着的7个指标,建立沉降风险评估指标体系,用可拓云模型对泥炭质土场地的沉降风险进行评价,并通过实例验证分析方法的合理性及可行性,并对指导了施工,解决了工程问题,消除了潜在风险。
丁洋[9]（2020）在《擦窗机参数化有限元分析系统开发》文中指出快速发展的城市化,使得高层建筑的数量和高度也在不断提升,擦窗机作为对高层建筑物的外观清洗和维护设备得到了广泛的应用。擦窗机安装在高层建筑的顶端,负责将施工人员及设备运送到需要清洗和维护的建筑外立面处。作为特种设备,擦窗机的使用直接与作业人员的生命安全相关,其设计计算的正确性就显得尤为重要。由于擦窗机作业工况多变,受力复杂,有限元法在其强度计算中扮演着越来越重要的角色。为了实现对擦窗机结构进行高效的有限元分析,本课题以直臂式擦窗机为基础,对擦窗机参数化有限元分析系统的开发进行研究。本课题主要研究内容如下:（1）规划了擦窗机计算机辅助分析系统功能,利用Visual Studio集成开发环境创建了友好的用户界面,以方便用户进行三维设计模型及分析模型的查看、结构的力学计算及其结果显示、有限元分析结果查看等操作。（2）对擦窗机三维设计模型进行相应的简化处理,利用ANSYS APDL创建擦窗机参数化三维分析模型库,同时利用C#语言编写相应的代码实现擦窗机参数的读取及参数文件的生成工作。（3）对擦窗机所受载荷进行分析,总结出一套针对擦窗机结构受力分析的计算方法,并将其汇编成算法程序存储于系统后台,实现了擦窗机结构有限元分析时,载荷的自动计算。（4）以擦窗机一级臂为例,对系统的应用流程进行验证,实现了该系统有限元分析的参数化建模、参数化网格划分、参数化加载约束及参数化结果查看等功能。擦窗机参数化有限元分析系统中每个模块的构建都经过充分的对比论证,确保了分析结果的准确性。擦窗机结构的数据读取、分析模型的建立和相关力学计算均由系统后台自动完成,从而大大提高了擦窗机结构有限元分析的效率。通过系统界面的引导,即使用户对ANSYS软件不熟悉,也可以完成对擦窗机的有限元分析,从而大大降低了ANSYS软件的应用门槛。
赵远征[10]（2020）在《6082-T6铝合金偏压、受弯构件力学性能研究及可靠度分析》文中提出铝合金材料具有轻质高强、耐腐蚀、维护简便、外形优美等特点。6×××系铝合金的抗拉强度值接近甚至高于Q235钢,但密度仅为后者的三分之一,因此该系列铝合金构件在工程和建筑结构领域具有广阔的应用和发展前景。目前,国内现行《铝合金结构设计规范》GB 50429-2007的相关规定,主要是基于6061-T6铝合金构件的试验数据与研究成果所制定,然而对于6×××系铝合金中较新且强度较高的牌号——6082-T6铝合金构件的适用性仍需进一步探索。另外,国内在偏压和受弯构件的稳定与受力性能、铝合金构件的承载力可靠度分析等方面仍处于起步阶段,需要进行试验分析和理论研究的补充。针对上述问题,本文开展了多种截面6082-T6铝合金偏压和受弯构件的试验研究、数值仿真以及承载力分析,总结出铝合金构件的失稳破坏规律,并研究了长细比、截面尺寸、偏心率等因素对构件偏压和受弯稳定承载力的影响。对中国规范的构件承载力计算公式进行了精度验证,而后开展构件承载力的可靠度分析;此外也对美国和欧洲铝合金规范以及直接强度法、连续强度法,进行了误差分析和可靠度评估,并与中国规范进行了对比,以期为后者的修订提供参考。本文的主要研究内容和结论如下:（1）偏心受压构件试验及有限元模拟分析开展了59根6082-T6铝合金偏心受压构件的试验研究,包括13根矩形截面构件（rectangular hollow section,简称RHS）,16根角型截面构件（L-type）,11根方型截面构件（square hollow section,简称SHS）和19根圆管构件（circular hollow section,简称CHS）,获得了偏压构件的稳定承载力及变形能力;正则化长细比?较小构件易出现局部屈曲失稳破坏,?较大构件则只发生整体屈曲失稳。基于ABAQUS有限元分析软件,建立了4种截面偏压构件的精细化有限元模型,绝大多数构件的承载力模拟误差低于5%,且荷载—位移（应变）曲线吻合程度极好;同时分析了初始弯曲幅值、网格大小等因素对承载力模拟结果的影响。通过开展扩大参数分析获得了3850个模拟结果;随着构件?的增大,其端部轴力—弯矩曲线斜率越低,构件的失稳破坏由端部轴力控制向端部弯矩控制转变。（2）简支受弯构件试验及有限元模拟分析进行了47根6082-T6铝合金简支受弯构件的试验研究,包括10根RHS构件、10根SHS构件、10根工字型截面构件（H-type）和17根CHS构件,根据构件的截面类型设计了不同的支座与加载装置,获得了构件跨中和四分点处的挠度、应变及端部转动能力随受弯承载力的变化特征。长细比y?较小的RHS和SHS构件及径厚比D/t较大的CHS构件易出现局部屈曲现象,反之构件易发生强度破坏失效;H-type构件均发生整体弯扭屈曲失稳。基于ABAQUS建立了受弯构件的有限元模型,受弯构件的承载力模拟误差控制在5%以内,且荷载—位移（应变）模拟曲线基本与试验曲线基本重合;同时考察长细比、截面宽厚比、径厚比等因素对构件受弯稳定承载力的影响规律。通过扩大参数分析获得2400个模拟结果,RHS、SHS和CHS构件的受弯稳定承载力随截面柔度系数λl的增大呈下降趋势,H-type构件承载力则随弯扭稳定相对长细比bt?的增大而降低。（3）偏压、受弯构件稳定承载力计算方法的对比与验证对中国（GB 50429-2007）、欧洲（Eurocode 9）和美国（AA-2015）等三本铝合金结构设计规范的稳定承载力计算公式进行对比分析;将直接强度法（Direct Strength Method,简称DSM法）和连续强度法（Continuous Strength Method,简称CSM法）引入到铝合金构件的承载力计算中,提出了基于两种方法的偏压稳定承载力计算公式,并考虑了构件的有效形心偏移。利用本文6082-T6铝合金构件的试验和数值模拟结果,评估并对比了以上5种承载力计算方法的适用性,其中中国规范的偏压和受弯稳定承载力计算结果偏于保守,平均误差分别约为25%和30%。基于评估结果,分别修正了中国规范中构件偏压和受弯承载力计算公式的相关参数,修正后公式的计算精度提高了10%～40%不等。（4）轴压、偏压、受弯构件稳定承载力的可靠度分析收集整理了截至2019年,国内所有公开发表的铝合金构件试验数据,建立了不同铝合金型号、截面类型和受力条件的试验数据库,得到了国产铝合金构件材料强度和几何尺寸不定性的统计参数;确定了5种承载力计算方法的计算模式不定性所服从的最佳概率分布类型,多数服从Lognormal和Normal分布,并有少数服从Weibull和Gumbel分布。建立了能同时考虑构件材料强度、几何尺寸和计算模式不定性的统计参数及概率分布的功能函数,并基于5种承载力计算方法,计算了铝合金轴压、偏压与受弯构件的承载力可靠指标,开展了多目标参数的可靠指标敏感度分析;美国规范的整体可靠度水平最低,中国和欧洲规范水平相近并处于中等位置,DSM法和CSM法的可靠度水平最高。针对刚颁布实施的2018版《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068-2018,分析了标准中有关荷载分项系数与荷载效应组合的修订内容,对铝合金构件承载力可靠指标计算结果的影响;进行了中国规范抗力分项系数R?的修正,建议6061-T6和6082-T6铝合金构件的R?分别取值1.30和1.25,可保证承载力计算公式的可靠指标满足目标要求。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 变电构架的研究现状 |
| 1.3 塔线动力耦合效应的研究现状 |
| 1.3.1 输电导线的分析模型 |
| 1.3.2 分析方法 |
| 1.3.3 塔线体系的抗震关键问题 |
| 1.4 地震入射方向效应的研究现状 |
| 1.4.1 地震动特性 |
| 1.4.2 最不利入射方向 |
| 1.4.3 结构的入射方向效应 |
| 1.4.4 多入射角地震易损性分析 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 倾斜输电导线的等效简化模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 倾斜悬索的抛物线近似解 |
| 2.3 频响函数 |
| 2.3.1 运动方程 |
| 2.3.2 水平张力增量ΔH |
| 2.3.3 竖向张力增量ΔV |
| 2.3.4 频响函数的封闭表达式 |
| 2.4 倾斜悬索的静动力刚度 |
| 2.4.1 静力刚度和Ernst公式的修正 |
| 2.4.2 索动力系数 |
| 2.4.3 水平动力刚度 |
| 2.5 基于水平动力刚度的弹簧模型 |
| 2.5.1 振动台试验 |
| 2.5.2 弹簧模型的验证 |
| 2.6 弹簧模型的适用范围 |
| 2.6.1 地震动激励 |
| 2.6.2 倾斜角 |
| 2.6.3 垂跨比 |
| 2.6.4 跨度 |
| 2.6.5 最小振型参与数量 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 架线动力耦合效应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工程原型 |
| 3.2.1 原型概况 |
| 3.2.2 输电导线的等效简化 |
| 3.3 试验模型的设计与加工 |
| 3.3.1 试验模型的设计 |
| 3.3.2 试验模型的加工 |
| 3.4 试验方案 |
| 3.4.1 地震动的选择 |
| 3.4.2 加载方案 |
| 3.4.3 试验设备及传感器布置 |
| 3.5 初始水平张力响应与结构自振特性 |
| 3.6 横向激励试验结果与数值参数分析 |
| 3.6.1 耦合作用对构架地震响应的影响(试验组别1) |
| 3.6.2 垂跨比的影响(试验组别2) |
| 3.6.3 耦合机理 |
| 3.6.4 数值重现 |
| 3.6.5 基于数值方法的参数分析 |
| 3.7 纵向激励试验结果 |
| 3.8 倒塌试验结果(试验组别5) |
| 3.8.1 弹塑性阶段 |
| 3.8.2 倒塌阶段 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 架塔线动力耦合效应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元模型及远场记录库 |
| 4.2.1 有限元模型 |
| 4.2.2 远场记录库 |
| 4.3 不同强度的地震作用 |
| 4.3.1 多遇和设防地震 |
| 4.3.2 罕遇和极罕遇地震 |
| 4.4 强震失效模式及全过程分析 |
| 4.4.1 三种分析模型的结果对比 |
| 4.4.2 架线耦合体系的参数分析 |
| 4.5 承载力及倒塌易损性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 地震入射方向效应 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多维地震动的分类方法及选择标准 |
| 5.2.1 地震动数据库 |
| 5.2.2 地震动特性随入射方向的变异性 |
| 5.2.3 分类方法及选择标准 |
| 5.3 地震响应的变异性 |
| 5.3.1 远场数据库的更新和激励方法 |
| 5.3.2 地震响应 |
| 5.4 强震失效模式 |
| 5.5 地震响应和极限承载力的95%保证模型 |
| 5.5.1 基于传统激励方法的地震安全 |
| 5.5.2 95%保证模型的理论方法 |
| 5.5.3 弹性地震响应 |
| 5.5.4 弹塑性地震响应和极限承载力 |
| 5.6 结构响应和极限承载力的预测模型 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 多入射角地震易损性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 分析方法 |
| 6.3 地震动、结构和入射方向的不确定性 |
| 6.4 概率抗震能力分析 |
| 6.4.1 破坏等级的划分及量化 |
| 6.4.2 概率抗震能力模型 |
| 6.5 概率地震需求分析 |
| 6.6 考虑多入射角的地震易损性 |
| 6.6.1 地震易损性平面 |
| 6.6.2 TEM-SFAM方法讨论 |
| 6.7 实际工程的地震风险评估 |
| 6.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 水平动力刚度的推导 |
| A.1 平衡方程及运动方程 |
| A.2 微分方程的求解 |
| A.3 ΔH |
| A.4 ΔV |
| 附录 B 地震记录库 |
| 附录 C 架线耦合体系参数分析结果 |
| 附录 D 构架的倒塌荷载 |
| 附录 E 地震动、结构和入射方向的不确定性 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 土石坝的动力反应分析 |
| 1.2.2 边坡稳定性分析 |
| 1.2.3 加筋技术的应用 |
| 1.3 本文研究内容及研究路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究路线 |
| 第二章 计算原理与方法 |
| 2.1 土的静动力本构模型 |
| 2.1.1 Duncan-Chang E-B模型 |
| 2.1.2 考虑围压效应的Hardin-Drnevich模型 |
| 2.2 动力反应计算方法 |
| 2.2.1 动力平衡方程 |
| 2.2.2 自振特性 |
| 2.2.3 动力方程求解 |
| 第三章 加筋技术理论研究 |
| 3.1 加筋土结构与加筋材料简介 |
| 3.1.1 加筋土结构的组成 |
| 3.1.2 土工格栅简介 |
| 3.1.3 土工格栅加筋土计算方法 |
| 3.2 土工格栅加筋机理及应用 |
| 3.2.1 摩擦加筋理论 |
| 3.2.2 准粘聚力理论 |
| 第四章 加筋堆石坝静动力分析 |
| 4.1 计算模型的建立和参数介绍 |
| 4.2 加筋模拟方案 |
| 4.2.1 土工格栅布置方案 |
| 4.2.2 土工格栅模拟方法 |
| 4.3 加筋堆石坝动力反应计算过程 |
| 4.4 坝体静力有限元计算结果 |
| 4.4.1 坝体静力反应分析 |
| 4.4.2 结构自振频率计算 |
| 4.4.3 坝体动力反应分析 |
| 第五章 加筋堆石坝动力稳定性分析 |
| 5.1 坝坡稳定性分析 |
| 5.1.1 计算原理与参数 |
| 5.1.2 最危险滑动面的确定 |
| 5.1.3 有限元动力时程稳定性分析 |
| 5.2 震后永久变形分析 |
| 5.2.1 计算理论 |
| 5.2.2 计算结果分析 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究意义 |
| 1.2 国内外水下发射技术研究现状 |
| 1.2.1 国外水下发射技术研究现状 |
| 1.2.2 国内水下发射技术研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 结构动力学问题有限元基础理论 |
| 2.1 结构动力学问题有限元基础理论 |
| 2.1.1 有限元法基本思想及发展 |
| 2.1.2 结构动力学有限元建模 |
| 2.1.3 结构动力学有限元方程解法 |
| 2.2 本章小结 |
| 第三章 鱼雷瞬态动力学数值模拟研究 |
| 3.1 有限元分析国家标准 |
| 3.2 鱼雷瞬态动力学有限元分析 |
| 3.2.1 鱼雷几何模型简化 |
| 3.2.2 材料属性的确定 |
| 3.2.3 划分有限元网格 |
| 3.2.4 施加载荷及约束 |
| 3.2.5 有限元仿真模拟计算设置 |
| 3.2.6 瞬态动力学仿真计算结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 流体力学数值计算方法 |
| 4.1 流体流动控制方程 |
| 4.1.1 质量守恒方程 |
| 4.1.2 动量守恒方程 |
| 4.2 湍流模型 |
| 4.3 离散方法 |
| 4.4 离散格式 |
| 4.5 动网格方法 |
| 4.6 初始及边界条件 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 鱼雷水下发射瞬态流场数值模拟研究 |
| 5.1 鱼雷水下发射数值计算模型和方法 |
| 5.1.1 非定常计算模型 |
| 5.1.2 确定流体计算域 |
| 5.1.3 划分计算域网格 |
| 5.1.4 二次开发UDF技术 |
| 5.1.5 计算域边界条件 |
| 5.2 网格无关性验证 |
| 5.3 时间无关性验证 |
| 5.4 鱼雷水下发射瞬态流场计算结果分析 |
| 5.4.1 发射过程流场特性 |
| 5.4.2 发射过程结构表面受载特性 |
| 5.4.3 发射过程鱼雷初始段运动安全性分析 |
| 5.4.4 发射过程鱼雷离艇安全性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间成果 |
| 附件 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 结构优化研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容及其创新点 |
| 第二章 连杆结构优化模型的建立 |
| 2.1 有限元仿真软件 |
| 2.1.1 ANSYS软件 |
| 2.1.2 Space Claim软件 |
| 2.2 优化压缩机连杆 |
| 2.2.1 连杆结构 |
| 2.2.2 连杆结构材料 |
| 2.2.3 连杆动力分析 |
| 2.3 连杆有限元模型的建立 |
| 2.3.1 材料参数设定 |
| 2.3.2 几何模型建立 |
| 2.3.3 网格划分 |
| 2.3.4 模型网格质量检测 |
| 2.3.5 约束条件及荷载施加 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 连杆结构有限元分析 |
| 3.1 连杆有限元分析 |
| 3.1.1 静力学分析 |
| 3.1.2 模态分析 |
| 3.1.3 疲劳分析 |
| 3.2 本章小结 |
| 第四章 拓扑优化的基本理论 |
| 4.1 有限元仿真技术 |
| 4.1.1 有限元法的基本原理 |
| 4.1.2 仿真分析步骤 |
| 4.2 优化设计技术 |
| 4.2.1 尺寸优化与形状优化 |
| 4.2.2 拓扑优化 |
| 4.3 变密度法原理(SIMP) |
| 4.3.1 变密度法理论基础 |
| 4.3.2 变密度法插值模型 |
| 4.3.3 拓扑优化算例 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 连杆结构拓扑优化设计 |
| 5.1 优化连杆结构 |
| 5.1.1 拓扑优化流程步骤 |
| 5.2 拓扑优化设计 |
| 5.2.1 静力学分析 |
| 5.2.2 模态分析 |
| 5.2.3 疲劳分析 |
| 5.3 二次优化处理 |
| 5.3.1 静力学分析 |
| 5.3.2 模态分析 |
| 5.3.3 疲劳分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论与创新点 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 问题背景与研究意义 |
| 1.2 重分析方法研究概述 |
| 1.2.1 静力重分析法 |
| 1.2.2 动力特征值重分析法 |
| 1.3 本文工作及结构安排 |
| 第二章 稀疏求解与非拓扑UMTF重分析算法 |
| 2.1 行稀疏求解 |
| 2.1.1 稀疏矩阵LDLT |
| 2.1.2 图剖分填充元优化与剖分树 |
| 2.1.3 稀疏求解数据结构与内存管理 |
| 2.2 非拓扑UMTF重分析方法 |
| 2.2.1 修改传递规则 |
| 2.2.2 剖分树中的修改传递 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 固定背景网格的拓扑重分析直接法 |
| 3.1 拓扑修改对稀疏求解的挑战 |
| 3.1.1 拓扑修改下填充元优化状态改变 |
| 3.1.2 拓扑修改下稀疏矩阵符号改变 |
| 3.2 背景网格固定下的填充元优化排序 |
| 3.2.1 完整结构概念 |
| 3.2.2 完整结构下填充元优化排序 |
| 3.3 拓扑修改数据结构操作 |
| 3.3.1 矩阵非零元增加或删除 |
| 3.3.2 矩阵非零元同时增删与过渡结构 |
| 3.3.3 完整结构下刚度变换方案改进 |
| 3.3.4 分解矩阵变换方案改进 |
| 3.4 拓扑重分析直接法设计 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.5.1 验证算例 |
| 3.5.2 测试算例 |
| 3.6 算法应用 |
| 3.6.1 施工模拟分析 |
| 3.6.2 拓扑优化 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 自适应背景网格的拓扑重分析直接法 |
| 4.1 填充元优化排序更新 |
| 4.1.1 填充元优化剖分图规则研究 |
| 4.1.2 图剖分更新基础规则 |
| 4.1.3 拓扑修改图剖分更新方法 |
| 4.1.4 剖分更新算法 |
| 4.2 拓扑修改数据结构操作 |
| 4.2.1 矩阵置换方案 |
| 4.2.2 置换方案改进 |
| 4.3 拓扑重分析直接法设计 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 验证算例 |
| 4.4.2 测试算例 |
| 4.5 算法应用 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 振动特征值问题拓扑重分析法 |
| 5.1 子空间迭代法 |
| 5.1.1 子空间迭代法步骤 |
| 5.1.2 子空间迭代法原理说明 |
| 5.2 振动特征值拓扑UMTF重分析法 |
| 5.2.1 拓扑修改分解矩阵更新 |
| 5.2.2 初始迭代空间构造 |
| 5.3 算法流程 |
| 5.4 算例分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间发表和完成的论文 |
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 中英文缩略词表 |
| 第一部分 文献综述 |
| 综述一 神经根型颈椎病的诊断概况及其非手术治疗进展 |
| 1 病因病机 |
| 1.1 机械压迫 |
| 1.2 炎症浸润 |
| 2 诊断 |
| 2.1 临床表现 |
| 2.2 影像学检查 |
| 3 非手术治疗 |
| 3.1 西药 |
| 3.2 牵引 |
| 3.3 颈托 |
| 3.4 锻炼 |
| 3.5 中药 |
| 3.6 针灸 |
| 3.7 推拿手法 |
| 4 问题和展望 |
| 参考文献 |
| 综述二 三维有限元分析在颈椎病生物力学分析中的应用 |
| 1 颈椎有限元建模的发展历史 |
| 2 颈椎各部位的建模 |
| 2.1 颈椎体 |
| 2.2 椎间盘 |
| 2.3 韧带 |
| 2.4 颈肌 |
| 3 有限元分析技术在颈椎病研究中的应用价值 |
| 3.1 颈椎病发生机制探讨 |
| 3.2 颈椎病的治疗机制探讨 |
| 3.2.1 手法治疗 |
| 3.2.2 手术治疗 |
| 3.2.3 其他治疗措施 |
| 4 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 第二部分 文献研究 功能锻炼治疗神经根型颈椎病的系统评价和Meta分析 |
| 1 前言 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 研究资料 |
| 2.1.1 纳入标准 |
| 2.1.2 排除标准 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 资料来源和检索方法 |
| 2.2.2 文献筛选与数据提取 |
| 2.2.3 文献的偏倚风险评估 |
| 2.3 统计学方法 |
| 2.4 GRADE分级 |
| 3 结果 |
| 3.1 文献检索、筛选及纳入研究特征 |
| 3.2 纳入文献风险质量评估 |
| 3.3 Meta分析结果 |
| 3.3.1 VAS评分 |
| 3.3.2 NDI指数 |
| 3.3.3 SF-36或SF-12分数 |
| 3.3.4 发表偏倚 |
| 3.3.5 敏感性分析 |
| 3.3.6 亚组分析 |
| 3.3.7 GRADE分级 |
| 4 讨论 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 第三部分 临床研究 颈椎康复操对神经根型颈椎病干预作用的探索性试验 |
| 1 前言 |
| 2 资料与方法 |
| 2.1 研究对象 |
| 2.2 诊断标准 |
| 2.3 纳入标准 |
| 2.4 排除标准 |
| 2.5 脱落标准 |
| 2.6 剔除标准 |
| 2.7 终止标准 |
| 2.8 干预措施 |
| 2.9 观察指标 |
| 2.9.1 VAS评分 |
| 2.9.2 NDI指数 |
| 2.9.3 SF-12评分 |
| 2.9.4 不良反应 |
| 2.10 观察时间点 |
| 2.11 统计学方法 |
| 2.12 样本量情况 |
| 3 结果 |
| 3.1 研究总体情况 |
| 3.2 两组基线情况 |
| 3.2.1 性别 |
| 3.2.2 年龄 |
| 3.2.3 病程 |
| 3.2.4 患肢情况 |
| 3.2.5 干预前评价指标的情况 |
| 3.3 观察结果 |
| 3.3.1 NDI指数 |
| 3.3.2 VAS评分 |
| 3.3.3 SF-12 PCS评分 |
| 3.3.4 SF-12 MCS评分 |
| 3.3.5 不良反应 |
| 4 讨论 |
| 4.1 研究设计方面 |
| 4.1.1 研究类型 |
| 4.1.2 样本量 |
| 4.2 研究内容 |
| 4.2.1 “筋束骨”理论指导下神经根型颈椎病“筋”、“骨”关系辨析 |
| 4.2.2 功能锻炼对颈椎的作用及颈椎康复操的合理性 |
| 4.2.3 研究对象的选择 |
| 4.2.4 研究结果分析 |
| 4.3 局限性 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 第四部分 应用基础研究 基于筋束骨理论探讨颈椎康复操对神经根型颈椎病患者肌张力及颈椎活动度的影响 |
| 前言 |
| 实验一 颈椎康复操对神经根型颈椎病患者的颈肌肌张力影响研究 |
| 1 资料来源 |
| 2 仪器与方法 |
| 2.1 测量仪器 |
| 2.2 测量部位 |
| 2.3 测量方法 |
| 3 分析方法 |
| 4 结果 |
| 4.1 干预前颈椎肌张力云图 |
| 4.2 干预后1周颈椎肌张力云图 |
| 4.3 干预后2周颈椎肌张力云图 |
| 4.4 干预后3周颈椎肌张力云图 |
| 4.5 干预后4周颈椎肌张力云图 |
| 实验二 颈椎康复操对神经根型颈椎病患者颈椎活动度的干预作用 |
| 1 资料来源 |
| 2 仪器与方法 |
| 2.1 测量仪器与软件 |
| 2.2 测量方法 |
| 3 统计分析 |
| 4 结果 |
| 4.1 颈椎前屈角度 |
| 4.2 颈椎后伸角度 |
| 4.3 颈椎左侧屈角度 |
| 4.4 颈椎右侧屈角度 |
| 4.5 颈椎左旋角度 |
| 4.6 颈椎右旋角度 |
| 5 讨论 |
| 5.1 目前肌张力测量的现状、局限性及使用肌张力云图的必要性 |
| 5.2 肌张力实验部分结果分析 |
| 5.2.1 肌张力与颈椎功能的关系 |
| 5.2.2 颈椎康复操对颈肌肌张力影响的结果分析 |
| 5.2.3 颈椎康复操对颈肌肌张力影响的原因探讨 |
| 5.3 颈椎活动度指标的选择理由 |
| 5.4 选用动态捕捉技术测量颈椎活动度的必要性 |
| 5.5 颈椎活动度结果分析 |
| 5.5.1 颈椎前屈角度 |
| 5.5.2 颈椎后伸角度 |
| 5.5.3 颈椎左侧屈角度 |
| 5.5.4 颈椎右侧屈角度 |
| 5.5.5 颈椎左旋角度 |
| 5.5.6 颈椎右旋角度 |
| 5.6 “筋柔”对“骨正”的潜在影响 |
| 5.7 实验中的注意事项 |
| 5.7.1 肌张力实验部分 |
| 5.7.2 动态捕捉部分实验 |
| 6 总结 |
| 参考文献 |
| 第五部分 基础研究 颈椎康复操对神经根型颈椎病干预的生物力学研究 |
| 前言 |
| 实验一 动态捕捉系统对颈椎康复操的量化研究 |
| 1 资料来源 |
| 2 仪器与方法 |
| 2.1 测量仪器与软件 |
| 2.2 测量方法 |
| 2.2.1 动作拆分 |
| 2.2.2 测量方法 |
| 2.2.3 测量结果 |
| 实验二 颈椎有限元模型的建立及颈椎康复操的机制研究 |
| 1 实验材料 |
| 1.1 硬件设备 |
| 1.2 软件设备 |
| 1.3 实验对象 |
| 2 图像采集 |
| 3 三维有限元模型的构建 |
| 3.1 骨性结构的构建 |
| 3.2 颈椎间盘的构建 |
| 3.3 关节软骨模型的提取与创建 |
| 3.4 韧带和肌肉的构建 |
| 3.5 网格划分 |
| 3.6 材料参数设置 |
| 4 有限元模型的有效性验证 |
| 5 颈椎康复操动作加载情况 |
| 6 结果 |
| 6.1 前屈后伸 |
| 6.1.1 前屈动作 |
| 6.1.2 后伸动作 |
| 6.2 旋颈望踵 |
| 6.3 回头望月 |
| 6.4 雏鸟起飞 |
| 6.5 摇转双肩 |
| 实验三 神经根型颈椎病三维有限元模型的构建及颈椎康复操治疗机制的探讨 |
| 1 实验材料 |
| 2 图像采集 |
| 3 神经根型颈椎病三维有限元模型的构建 |
| 4 加载条件和工况 |
| 5 结果 |
| 5.1 神经根型颈椎病三维有限元模型椎间隙高度和椎间孔大小的变化 |
| 5.2 不同肌张力的神经根型颈椎病模型应力分析结果 |
| 5.2.1 前屈工况 |
| 5.2.2 后伸工况 |
| 5.2.3 旋转工况 |
| 5.2.4 侧屈工况 |
| 6 讨论 |
| 6.1 颈椎康复操量化研究 |
| 6.2 颈椎三维有限元模型的构建与验证 |
| 6.3 肌肉肌张力与材料参数刚度的关系 |
| 6.4 颈椎康复操动作加载的有限元结果分析 |
| 6.5 颈椎康复操治疗神经根型颈椎病机制分析 |
| 6.6 研究的局限性 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 创新点 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
| 附录 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 相关课题研究现状 |
| 1.2.1 材料动态力学性能研究 |
| 1.2.2 高强钢管混凝土构件静、动力性能研究 |
| 1.2.3 钢管混凝土构件抗冲击性能研究 |
| 1.2.4 文献概述及存在的主要问题 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 S690高强结构钢动态力学性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验概况 |
| 2.2.1 材料 |
| 2.2.2 试样尺寸与制备 |
| 2.2.3 试验设备与原理 |
| 2.3 试验结果及分析 |
| 2.3.1 准静态试验 |
| 2.3.2 中应变率试验 |
| 2.3.3 高应变率试验 |
| 2.4 应变率效应模型 |
| 2.4.1 C-S模型 |
| 2.4.2 J-C模型 |
| 2.4.3 M-J-C模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 不同强度结构钢动态力学本构模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结构钢的动态试验数据库 |
| 3.2.1 数据库建立 |
| 3.2.2 数据库完善 |
| 3.3 动态力学本构模型 |
| 3.3.1 动态应力-应变关系 |
| 3.3.2 动态屈服强度 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 方形高强钢管混凝土侧向冲击试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验概况 |
| 4.2.1 试验设计 |
| 4.2.2 试件制备 |
| 4.2.3 材料性能 |
| 4.2.4 试验设备与试验过程 |
| 4.3 试验结果与分析 |
| 4.3.1 冲击过程 |
| 4.3.2 破坏模态 |
| 4.3.3 冲击力 |
| 4.3.4 变形 |
| 4.3.5 能量吸收 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 方形高强钢管混凝土侧向冲击有限元分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有限元模型与验证 |
| 5.2.1 模型建立 |
| 5.2.2 材料模型 |
| 5.2.3 模型验证 |
| 5.3 动态力学本构模型差异的影响 |
| 5.3.1 模型概况 |
| 5.3.2 钢材动态本构模型构建 |
| 5.3.3 有限元结果与分析 |
| 5.4 全过程分析 |
| 5.4.1 模型概况 |
| 5.4.2 无轴力工况 |
| 5.4.3 轴力-侧向冲击耦合工况 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 方钢管混凝土构件动力响应研究与侧向冲击承载力计算方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 动力响应参数分析 |
| 6.2.1 参数情况 |
| 6.2.2 参数分析结果 |
| 6.2.3 参数分析总结 |
| 6.3 冲击承载力计算方法 |
| 6.3.1 现有抗冲击设计方法 |
| 6.3.2 基于m-v-n相关关系的冲击承载力计算方法 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ 以往研究中结构钢动态力学性能试验数据 |
| 附录Ⅱ 方钢管混凝土构件m-v-n相关关系数据 |
| 附录Ⅲ 基于Light GBM框架的机器学习Python程序 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 论文选题的国内外研究动态及现状 |
| 1.2.1 本构模型及HSS模型参数确定的研究现状 |
| 1.2.2 基坑变形国内外研究现状 |
| 1.2.3 基坑变形预测研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 有限元本构模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 弹性本构模型 |
| 2.2.1 线弹性模型 |
| 2.2.2 邓肯-张(Duncan-Chang)模型 |
| 2.3 理想弹塑性本构模型 |
| 2.3.1 摩尔库伦模型 |
| 2.3.2 .Drucker-Prager本构模型 |
| 2.4 硬化类弹塑性本构模型 |
| 2.4.1 硬化土(HS)模型 |
| 2.4.2 硬化土小应变(HSS)模型 |
| 2.5 基坑变形中本构模型比较分析 |
| 2.5.1 工程概况 |
| 2.5.2 有限元计算分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 昆明湖相沉积区典型土层HSS模型参数选取 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 昆明典型土层部分参数确定 |
| 3.3 昆明典型软土层基本物理力学性质试验 |
| 3.3.1 土的获取方法和取样位置 |
| 3.3.2 含水率试验 |
| 3.3.3 比重和天然密度试验 |
| 3.3.4 液性指数、塑性指数测试试验 |
| 3.4 固结试验 |
| 3.4.1 标准固结试验 |
| 3.4.2 标准固结加载-卸载-再加载试验 |
| 3.5 常规三轴剪切试验 |
| 3.5.1 固结排水试验 |
| 3.5.2 固结不排水试验 |
| 3.5.3 不固结不排水试验 |
| 3.6 昆明典型土层HSS本构模型参数的确定方法 |
| 3.6.1 G_0~(ref)的确定方法 |
| 3.6.2 R_f 的确定方法 |
| 3.6.3 黏性土层E_(oed)~(ref) 、E_(50)~(ref) 、E_(ur)~(ref)确定方法 |
| 3.6.4 砂性土及粉土层E_(oed)~(ref) 、E_(50)~(ref) 、E_(ur)~(ref)确定方法 |
| 3.6.5 泥炭质土层E_(oed)~(ref) 、E_(50)~(ref) 、E_(ur)~(ref)确定方法 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 HSS模型的工程验证及其在基坑变形分析中的运用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基坑有限元分析模型 |
| 4.2.1 PLAXIS软件简介 |
| 4.2.2 边界条件及网格划分 |
| 4.2.3 本构模型和单元 |
| 4.2.4 基坑围护墙变形和地表沉降定义 |
| 4.2.5 基坑墙体与土体的接触算法 |
| 4.3 滇池卫城站 |
| 4.3.1 工程地质与水文条件 |
| 4.3.2 工程环境 |
| 4.3.3 围护结构概述 |
| 4.3.4 监测布置及其结果分析 |
| 4.4 兴体路站 |
| 4.4.1 水文地质条件 |
| 4.4.2 围护结构及支撑设计 |
| 4.4.3 监测布置及结果分析 |
| 4.5 基坑有限元分析 |
| 4.5.1 深层水平位移 |
| 4.5.2 地表沉降 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于可拓云理论对基坑周围地表的沉降等级预测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 理论简介 |
| 5.2.1 云模型的基本概念 |
| 5.2.2 可拓云理论 |
| 5.2.3 可拓云理论评价步骤 |
| 5.3 指标权重计算模型 |
| 5.3.1 三标度层次分析法 |
| 5.3.2 改进熵权法 |
| 5.3.3 综合赋权法 |
| 5.3.4 沉降风险等级确定 |
| 5.4 工程实例应用 |
| 5.4.1 指标评价标准确定 |
| 5.4.2 评价指标的确定度函数 |
| 5.4.3 样本综合确定度的计算分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录 B 参加的科研项目 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题研究背景 |
| 1.2 本课题研究现状 |
| 1.3 本课题研究目的、内容和方法 |
| 1.3.1 本课题研究目的 |
| 1.3.2 本课题研究内容 |
| 1.3.3 本课题研究方法 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 系统功能及关键技术研究 |
| 2.1 系统开发平台介绍 |
| 2.2 系统功能介绍 |
| 2.3 系统用户界面设计 |
| 2.4 系统开发关键技术研究 |
| 2.4.1 基于C#.NET的 ANSYS二次开发技术研究 |
| 2.4.2基于C#.NET的三维模型显示技术研究 |
| 2.4.3 基于C#.NET的 ANSYS软件嵌入技术研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 擦窗机参数化有限元模型建立 |
| 3.1 ANSYS二次开发技术概述 |
| 3.2 擦窗机参数化有限元模型分析 |
| 3.2.1 伸缩臂参数化有限元模型分析 |
| 3.2.2 立柱参数化有限元模型分析 |
| 3.2.3 底架参数化有限元模型分析 |
| 3.3 擦窗机参数获取 |
| 3.3.1 擦窗机参数数据源简介 |
| 3.3.2 基于C#.NET获取Excel工作薄数据 |
| 3.3.3 基于C#.NET获取Access数据库数据 |
| 3.3.4基于C#.NET生成参数文件 |
| 3.4 参数化建模实例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 擦窗机相关力学分析及有限元分析前处理研究 |
| 4.1 擦窗机主要结构受力分析 |
| 4.1.1 伸缩臂受力分析 |
| 4.1.2 立柱受力分析 |
| 4.1.3 底架受力分析 |
| 4.2 单元类型及材料属性定义 |
| 4.3 网格划分 |
| 4.4 边界条件设置 |
| 4.4.1 边界条件设置简介 |
| 4.4.2 伸缩臂边界条件设置 |
| 4.4.3 立柱边界条件设置 |
| 4.4.4 底架边界条件设置 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 有限元分析系统后处理研究及其应用实例 |
| 5.1 有限元分析后处理概述 |
| 5.2 系统后处理设计 |
| 5.3 系统应用实例 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 铝合金材料的分类与特点 |
| 1.1.2 铝合金在建筑结构中的应用 |
| 1.2 铝合金结构国内外研究现状 |
| 1.2.1 材料本构关系 |
| 1.2.2 偏压构件受力性能 |
| 1.2.3 受弯构件受力性能 |
| 1.2.4 稳定承载力计算方法 |
| 1.2.5 铝合金构件承载力可靠度分析 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 6082-T6铝合金偏心受压构件稳定性能试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 6082-T6铝合金本构关系 |
| 2.2.1 Ramberg-Osgood本构模型 |
| 2.2.2 铝合金材料拉伸试验 |
| 2.2.3 力学参数统计及本构模型验证 |
| 2.3 偏压构件设计 |
| 2.4 初始缺陷测量 |
| 2.5 试验方案 |
| 2.5.1 加载控制系统和加载制度 |
| 2.5.2 刀铰支座 |
| 2.5.3 测量内容及方法 |
| 2.6 试验加载过程及结果分析 |
| 2.6.1 箱型截面(RHS)构件 |
| 2.6.2 角型截面(L-type)构件 |
| 2.6.3 方型截面(SHS)构件 |
| 2.6.4 圆管(CHS)构件 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 铝合金偏心受压构件有限元模拟与参数分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元模型建立 |
| 3.2.1 ABAQUS软件在铝合金构件模拟中的应用 |
| 3.2.2 材料属性 |
| 3.2.3 边界条件与荷载 |
| 3.2.4 单元类型与网格划分 |
| 3.2.5 初始弯曲及局部缺陷的引入 |
| 3.3 有限元模型验证 |
| 3.3.1 失稳模式和稳定承载力对比 |
| 3.3.2 荷载-变形曲线对比 |
| 3.4 有限元建模参数影响分析 |
| 3.4.1 初弯曲幅值 |
| 3.4.2 网格尺寸大小 |
| 3.4.3 构件端板厚度 |
| 3.5 偏压承载力参数分析 |
| 3.5.1 参数设置 |
| 3.5.2 承载力参数分析结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 6082-T6铝合金受弯构件受力性能试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 受弯构件设计 |
| 4.3 试验加载装置 |
| 4.3.1 SHS和RHS构件 |
| 4.3.2 CHS构件 |
| 4.3.3 H-type构件 |
| 4.4 测量系统和加载制度 |
| 4.5 试验结果分析 |
| 4.5.1 箱型截面(RHS)构件 |
| 4.5.2 方型截面(SHS)构件 |
| 4.5.3 圆管(CHS)构件 |
| 4.5.4 H型截面(H-type)构件 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 铝合金受弯构件有限元模拟和参数分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有限元模型建立 |
| 5.2.1 材料属性 |
| 5.2.2 边界条件与荷载 |
| 5.2.3 单元类型与网格划分 |
| 5.2.4 初始缺陷的引入 |
| 5.3 有限元模型验证 |
| 5.3.1 失效或失稳模式和稳定承载力对比 |
| 5.3.2 荷载-变形曲线对比 |
| 5.4 模型参数影响分析 |
| 5.4.1 截面高宽比的影响 |
| 5.4.2 截面宽厚比(径厚比)的影响 |
| 5.4.3 构件长细比的影响 |
| 5.5 受弯承载力参数分析 |
| 5.5.1 参数设置 |
| 5.5.2 承载力参数分析结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 偏压、受弯构件承载力计算方法研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 铝合金偏压、受弯构件设计理论 |
| 6.2.1 偏压构件理论分析 |
| 6.2.2 受弯构件理论分析 |
| 6.3 偏压、受弯构件稳定承载力计算方法 |
| 6.3.1 中国规范(GB50429-2007) |
| 6.3.2 欧洲规范(Eurocode9) |
| 6.3.3 美国规范(AA-2015) |
| 6.3.4 直接强度法(DSM) |
| 6.3.5 连续强度法(CSM) |
| 6.3.6 DSM法和CSM法在铝合金构件设计中的应用 |
| 6.4 承载力计算方法的验证结果对比 |
| 6.4.1 中国规范(GB50429-2007) |
| 6.4.2 不同设计方法验证结果对比 |
| 6.5 中国规范参数修正建议 |
| 6.5.1 偏压稳定承载力计算公式的修正 |
| 6.5.2 受弯稳定承载力计算公式的修正 |
| 6.5.3 修正结果汇总 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 铝合金构件承载力可靠度分析 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 可靠度分析基本原理及计算方法 |
| 7.2.1 可靠度指标 |
| 7.2.2 目标可靠指标 |
| 7.2.3 结构可靠度分析方法 |
| 7.3 试验数据库的建立及不定性参数统计 |
| 7.3.1 国产铝合金构件试验数据库建立 |
| 7.3.2 抗力不定性参数统计分析 |
| 7.3.3 荷载不定性参数统计分析 |
| 7.3.4 轴压稳定承载力计算公式 |
| 7.4 国产铝合金构件承载力可靠指标计算 |
| 7.4.1 可靠指标的计算方法 |
| 7.4.2 中国规范可靠指标计算结果 |
| 7.4.3 不同设计方法可靠指标对比 |
| 7.5 中国规范可靠度水平的深入分析 |
| 7.5.1 新标准修订内容对可靠度水平的影响 |
| 7.5.2 可靠指标敏感度分析 |
| 7.5.3 抗力分项系数修正 |
| 7.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 欧规、美规、DSM法和CSM法验证结果 |
| A.1 欧洲规范(Eurocode9) |
| A.1.1 偏压构件承载力验证结果 |
| A.1.2 受弯构件承载力验证结果 |
| A.2 美国规范(AA-2015) |
| A.2.1 偏压构件承载力验证结果 |
| A.2.2 受弯构件承载力验证结果 |
| A.3 直接强度法(DSM) |
| A.3.1 偏压构件承载力验证结果 |
| A.3.2 受弯构件承载力验证结果 |
| A.4 连续强度法(CSM) |
| A.4.1 偏压构件承载力验证结果 |
| A.4.2 受弯构件承载力验证结果 |
| 附录B 不同设计方法的计算模式不定性KP |
| B.1 欧洲规范(Eurocode9) |
| B.2 美国规范(AA-2015) |
| B.3 直接强度法(DSM法) |
| B.4 连续强度法(CSM法) |
| 附录C 不同工况下可靠指标计算结果 |
| C.1 欧洲规范(Eurocode9) |
| C.2 美国规范(AA-2015) |
| C.3 直接强度法(DSM法) |
| C.4 连续强度法(CSM法) |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
