小腿肢体残端的三维有限元应力分析

通过建立三维线性有限元模型来分析在集中载荷作用下小腿肢体残端的应力分布,且分析了不同边界条件对肢体残端应力分布的影响。此模型基于残肢、骨的三维几何形状,考虑残肢表面的不同位移约束条件、小变形假定,同时假定软组织和骨都为线弹性材料。得到了在集中载荷作用并考虑位移约束条件下肢体残端的最大主应力和剪切应力分布情况,并对此进行了比较和分析,此模型可以预测在不同载荷作用和不同位移约束条件下肢体残端的应力分布,可作为假肢优化设计的依据。     

假肢接受腔应力测试及受力分析

应用先进的应力测量设备,对残肢/接受腔界面的受力情况进行了实际测量通过对所测数据的分析,总结了静态和动态步态周期各阶段残肢表面的受力情况,并将实际测量结果与理论分析进行了比较.     

多段式骨植入体周围骨应力分布的三维有限元分析

针对植入性下肢假肢采用传统的一段式骨植入体,长期植入下由于对植入体周围的骨产生应力屏蔽效应继而引起骨质疏松,从而导致植入体松动、脱落而失效的问题,设计了一种新型的多段式结构的植入体。基于人体CT扫描数据建立了相关股骨和骨内植入体模型,针对低、中和高位下肢截肢步行最大生理载荷情况下,采用三维有限元分析方法,对新设计周围骨应力进行了分析研究,并与传统一段式骨植入体和健康自然骨的应力分布情况进行了比较。结果表明新型植入体植入后相比于一段式应力屏蔽和集中的程度得到了有效减轻,与自然状态下骨的应力较为接近,低、中位截肢下应用较好,高位下应力集中较明显,并能保持其在体内的稳定性。     

基于电液直驱的动力踝足假肢对行走步态的影响

针对传统被动式踝足假肢不具备主动出力功能,不能很好地满足下肢截肢患者需求的问题,本文提出了一种基于电液直驱系统的全主动液压驱动踝足假肢系统,并研究其对于下肢截肢患者行走步态的影响。该系统采用无刷直流伺服电机、双向齿轮泵、液压缸作为核心驱动部件,通过基于神经肌肉模型的前馈控制器实时拟合踝关节阻抗特性,实现踝关节的主动柔顺和主动出力功能。仿真结果表明:与传统被动假肢相比,该系统可以很好地拟合人体踝关节的动态特性,能够在行走过程中提供合适的缓冲和动力,能够有效地改善截肢患者的行走步态。     

基于MATLAB的下肢假肢摆动相仿真

介绍了一种基于MATLAB软件的下肢假肢膝关节摆动相仿真方法.下肢假肢膝关节采用固定式气缸体的四连杆机械机构.详细描述了建立下肢假肢膝关节摆动相运动学、动力学模型的过程.为了验证模型有效性,将人体运动捕捉实验获得的髋关节摆动相运动数据输入模型来预测小腿角度.实验结果表明,该仿真结果与采集到的小腿角度非常接近,为控制算法...     

生物瓣瓣叶应力分布的有限元分析

以提高生物瓣膜在体内寿命为目的 ,通过对瓣叶进行有限元分析 ,讨论不同情况下的生物瓣膜受最大载荷时的应力分布情况 ,得出影响瓣叶应力分布的主要因素为 :瓣叶的材料特性、瓣叶形状的几何构型和钙化因素 为改进瓣膜设计和瓣叶形状设计提供了依据     

内压薄壁圆柱壳大开孔应力分布特点

应用有限元分析方法,计算了内压薄壁圆筒大开孔情况下的应力场,讨论了大开孔情况下内压薄壁圆筒的应力分布特征,计算结果及讨论结论对压力容器的设计具有重要的参考价值     

上颌中切牙在不同角度载荷下牙本质应力分布的三维有限元研究

本研究以上颌中切牙天然牙为解剖学基础建立了三维有限元模型。分别以生理载荷、垂直载荷、４５°载荷及水平载荷作用于牙体,通过计算得到了不同载荷作用下牙本质的应力分布并进行了比较。     

生物瓣瓣叶应力分布的有限元分析

以提高生物瓣膜在体内寿命为目的，通过对瓣叶进行有限元分析，讨论不同情况下的生物瓣膜受最大载荷时的应力分布情况，得出影响瓣叶应力分布的主要因素为：瓣叶的材料特征、瓣叶形状的几何构型和钙化因素。为改进瓣膜设计和瓣叶形状设计提供了依据。     

动脉粥样硬化斑块在血管内不同位置的应力分析

动脉粥样硬化斑块的破裂是冠心病、脑梗死的主要原因.研究不同形状动脉不同位置斑块的应力情况,对于评估心血管疾病风险起着重要的作用.从生物力学角度,建立一个流体-固体耦合2D模型,利用有限元法计算了弯曲、分叉血管不同位置的血栓受到血液的应力情况.结果显示:弯曲动脉上游和下游处斑块受到的应力相对较大且剪切力相对较小,容易继续...     

气门盘部凹槽结构对其应力分布影响的研究

采用有限元方法建立气门盘部凹槽参数化模型,运用ANSYS对气门进行热应力耦合分析,研究气门盘部凹槽设计参数对其盘部凹槽位置和过渡圆弧部分应力分布的影响。结果表明:与气门凹槽弦长和弧高相比,气门盘部凹槽半径对其应力分布的影响最大,研究结果可为气门的失效分析和结构设计提供理论依据。     

砂轮片旋转状态下应力分布研究

通过理论分析求得砂轮片在空转状态下的应力分布公式,利用有限元仿真软件分析了砂轮片在空转状态下的应力分布,经过两者分析比较,证明结果是一致的,即砂轮片切向应力总是大于径向应力,等效应力基本上等于切向应力,应力最大处在内孔位置,并且随着转速的提高,砂轮片的破坏趋势愈发明显.分析结果为砂轮片失效机理的研究提供了依据.     

漫湾电站坝体应力场的有限元研究

基于漫湾电站坝体原型观测实测点处的应力-应变关系，应用有限元基本原理，建立了漫湾电站坝体的有限元分析模型，利用大型有限元分析软件ANSYS对该坝体的应力场进行求解，求得了电站坝体在外载荷作用下的应力分布情况。研究结果表明，在电站坝体的坝趾和坝踵中，存在着应力集中现象。     

不同几何角度车刀的温度-应力耦合场分析

目的　为了得出刀具的几何角度与其强度和刚度之间的关系 .方法　以车刀为例 ,利用有限元软件 ANSYS对车刀的各主要切削角度 (包括前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角等 )在应力场和温度场的共同作用下的应力应变进行了分析 .结果　得出了刀具的各主要几何角度对刀具的强度和刚度的影响 .结论　刀具的温度 -应力耦合场分析 ,分析精度明显优于单纯的结构分析 ,为金属切削的理论研究与实践以及切削力学的研究提出了一种新方法 ,并作了有效尝试     

正畸中牙根形态对牙根应力分布的影响

对比分析正常形态和牙根弯曲的牙齿在正畸力作用下牙根及牙周膜的应力分布,为临床上不同形态牙齿的正畸方案提供参考.选用正常形态和牙根弯曲的上颌侧切牙,考虑相同的牙槽骨,基于CT扫描分别建立三维有限元模型,施加与整体移动、倾斜移动和压入移动相对应的载荷,对两个模型在相同载荷作用下牙根和牙周膜的von Mises应力进行比较.结果表明,3种载荷工况下,两种形态牙根的应力分布规律相似,整体移动和倾斜移动的载荷作用下,应力都是自根尖向牙槽骨嵴顶处逐渐增大;压入移动的载荷作用下,在远中根尖附近都出现一个应力集中区,牙根应力的最大值就在这个区域.然而,各载荷工况下,弯曲牙根模型的牙根和牙周膜的应力值都明显高于正常形态牙根模型,特别是压入移动,很可能导致牙根吸收.牙根弯曲会导致牙根及牙周膜应力的增高,正畸治_疗中应考虑牙根形态异常对某些移动方式不利的情况,以采取相应的措施.     

基于Ansys的齿轮接触应力分析

利用Ansys软件对齿轮进行有限元仿真分析,从网格精度和加载方式两方面寻求最佳模型,分析了不同齿宽情况下齿面接触应力与理论结果的误差,为齿轮的优化设计和可靠性设计奠定了坚实的基础。     

柔性注压锚杆锚固段阻抗摩擦应力分布规律模拟研究

针对柔性注压锚杆解析及实验比较困难,采用有限元方法,模拟研究其锚固段阻抗摩擦应力的分布规律。数值模拟显示:沿锚杆环向呈近似正弦或余弦函数的循环分布形态;沿锚杆轴向应力分布可划分成波浪段、平台段以及突降段3个阶段。柔性注压锚杆锚固段最大阻抗摩擦应力沿轴向分布近似是均匀的,可实现真正的全长锚固。     

影响平原水库防渗墙应力的几个因素

防渗墙是最有效的平原水库地基防渗措施之一．为了更好地了解防渗墙的应力分布规律,根据常用的平原水库防渗墙的结构特点和受力特性,采用非线性有限元方法,研究了防渗墙墙体厚度、墙体的弹性模量、非均匀地基等对墙体应力大小的影响．得出在满足防渗要求的情况下,应优先选择弹性模量低的材料、墙体厚度宜控制在0．4m以内的结论,并认为当墙体底部存在软弱层时,应通过工程措施进行适当处理．     

激光熔覆陶瓷热应力分析

针对在金属表面熔覆陶瓷材料时容易因热应力产生微裂纹的问题,建立了陶瓷激光熔覆时的非定常温度场模型和弹性热应力模型,并采用求相应泛函极值的方法进行求解。对这些模型在激光作用条件下的有限元法数值模拟,分析加工参数与热应力的关系,并与实验结果相比较,符合实际情况,可以用以指导在激光熔覆时避免或减少裂纹的产生。