红外热成像新技术及其乳腺疾病评估的初步研究

乳腺癌是危害女性健康的一种常见疾病.本文利用一种新型的红外热成像技术,获得40例健康青年女性和4名患有乳腺疾病女性的乳腺红外热图像并进行分析.结果表明健康青年女性左、右乳腺组织的平均温度基本呈对称性分布,但右乳略高(0.11±0.16,P＜0.01),乳腺4个象限左右两侧的温差约为0.50℃.患有疾病乳腺的温度分布左右明显不对称.此外,研究初步发现健康青年女性乳腺温度分布的统计直方图基本呈正态分布,而患疾乳腺则明显偏离正态分布,偏离程度与疾病的类型及发病程度有关.最后,初步给出左右乳腺的平均温差超过0.50℃提示乳腺组织潜在危险性,为乳腺疾病的热图解读提供参考.     

考虑质量扩散的瘤内磁流体分布对磁热疗影响研究

通过比较磁纳米颗粒在体内的理想均匀分布和真实实验分布,研究了不同纳米流体分布对治疗温度的影响,其中真 实分布来源于实验结果经本文所提出方法处理后的图像分布。 同时,还进一步研究了纳米流体扩散行为对浓度分布的影 响,以及研究了温度依赖性的血液灌注率和传统定值灌注率对治疗温度分布影响的差异。 本研究基于热等效应剂量的角 度,通过 43℃ 下的累积等效分钟数来评估磁流体热疗的治疗效果,该方法与治疗温度分布直接相关。 模拟结果表明,在考虑 单个磁性纳米颗粒临界功率耗散的情况下,纳米流体扩散对肿瘤区域内纳米流体分布的均匀度具有积极的影响,而对最终 治疗温度的影响则较小。     

动力电池组动态均衡时的热安全边界计算与验证

均衡系统是解决动力电池系统不一致性的有效途径,然而电池组均衡电路产热过大也易引发控制器安全问题.针对均衡电路产热引发的热安全问题,以某分布式控制器为研究对象,建立电池管理系统控制器和电路板的热力学模型;通过温度场仿真研究不同动态均衡控制策略下电路板的最高温度以及温度分布;分析开启通道位置对动态均衡电路板温度分布的影响,计算在满足热安全设计条件下的各工况下的最大均衡工作效率及热安全边界,获得一套适用于电池管理系统均衡时的热力学模型建立和热仿真分析的方法.仿真与试验结果表明,任意采样点模型误差小于4℃,可以直观准确模拟动态均衡电路板的温度分布.     

乳腺肿瘤红外热成像及其与超声影像的比较

采用红外热成像系统联合彩色多普勒超声仪对8例女性乳腺肿瘤患者进行扫描成像,获取乳腺肿瘤温度分布等红外热辐射特征及其乳腺肿瘤的大小、内部血流等超声影像特征,探讨乳腺肿瘤的红外热图像特征,同时将红外热图像分析结果与超声诊断结果进行比较,结果表明两种影像技术的吻合度较好,研究结果具有重要的应用价值。     

HFSS环境下乳腺肿瘤微波近场仿真

借助三维电磁场分析和设计软件HFSS,建立了乳腺肿瘤的基本模型,验证了以射频微波进行乳腺肿瘤探测研究的可行性.并通过改变各微波参数,分析了乳腺肿瘤组织在不同位置、大小以及数量改变时,对检测结果的影响.此外,仿真的结果对快速、准确、方便的确定最佳射频乳腺肿瘤探测信号的频率范围,天线设计以及乳腺肿瘤微波近场检测方法提供一些参考.     

激光辐照生物组织温度场的数值模拟

基于生物组织热传导理论和Crank-Nicolson有限差分算法,建立了具有二阶精度的可用于推算组织体温度分布的有限差分格式,以稳态：剿牛下组织温度场的解析解作为初始条件,确定了激光辐照下生物组织体内温度场分布情况,并分析激光辐照下沿照射方向温度场随照射时间的变化情况以及激光功率密度和组织体血液灌注等因素对组织体温度场分布的影响,研究结果具有重要的临床应用价值。     

基于电化学-热耦合模型的锂电池热源分析

锂离子电池在使用过程中的产热情况会影响电池性能。以磷酸铁锂电池为研究对象,建立了三维电化学-热耦合模型,模拟了不同放电倍率下锂离子电池的平均温度及内阻变化情况,分析可逆热与不可逆热对电池产热的影响。随着放电倍率的增大,电池平均温度升高,内阻变大,电池外部与内部温度场呈不均匀化;可逆热与不可逆热是影响电池产热的主要因素。     

车轮滑动时钢轨热机耦合有限元分析

利用有限元分析软件ABAQUS建立了轮轨接触热机耦合分析的热弹性平面应变有限元模型.模型中考虑温度对材料热物理参数的影响.分析了车轮滑动时不同摩擦因数和轴重对钢轨应力场分布的影响.结果表明,最大Von Mises等效应力发生在接触斑后半轴靠近接触区的边缘处,轮轨摩擦热影响区主要分布在接触表面,并随深度的增加其影响越来越小;当温升较大时,热物理参数随温度变化的影响应予以考虑;钢轨表面应力随摩擦因数和轴重增大而增大.     

材料属性温度相关热弹塑性接触问题研究

应用有限元方法建立了可考虑屈服应力温度相关效应的粗糙表面热弹塑性接触模型.研究了摩擦力和不同热输入情况下圆柱体与弹塑性平面的接触力学特性.求解了考虑屈服应力温度相关效应的粗糙表面热弹塑性接触问题,探讨了摩擦热效应对表面温升、接触压力、平均间隙及接触体应力分布的影响.提出了考虑热膨胀系数温度相关效应的热弹塑性接触模型.通过刚性圆柱体与半无限大平面的热弹塑性接触研究了热膨胀系数温度相关效应对接触体应力分布的影响.     

车用锂离子电池电化学-热耦合高效建模方法

精确的电池模型是车用锂离子电池系统状态估计和能量管理的基础.电化学机理模型用途广、精度高,是下一代电池管理系统的重点研究对象.然而,目前电池电化学机理模型建立过程中存在参数获取困难、依赖后期参数标定等问题.为此,提出一种大容量车用锂离子电池电化学-热耦合高效建模方法.将电化学机理模型的参数进行分类,对可测量/辨识参数(几何尺寸、正负极初始化学计量比和固相颗粒最大嵌锂浓度等)进行精确的测量和参数辨识.利用不同温度下的脉冲充电试验来标定固相扩散系数Ds和反应速率常数ko进一步地,建立电池产热模型,搭建考虑温度影响的电池电化学-热耦合模型.不同倍率充放电、不同温度下的脉冲放电和动态应力工况测试下试验验证结果显示,所搭建的模型具有很好的精度和适应性,电压平均误差小于10 mV,温度平均误差小于1.1℃.参数敏感性分析结果显示固相扩散系数Ds的减小会导致电极颗粒内部锂离子浓度差变大,从而使得颗粒表面电势提前达到截止电压,降低电池容量;反应速率常数k的减少主要影响电池阻抗,将造成放电电压曲线整体下移和产热增加.所提出的建模方法可以快速高效地建立精度高、普适性好,成本低的电池电化学-热耦合模型.     

磷酸铁锂电池老化后的产热规律研究

锂离子电池的热安全性是制约电动汽车发展的重要因素之一,探究其产热特性是锂离子电池热管理的基础。而在现有的研究中,多忽略了电池老化对产热的影响,故以某圆柱形Li Fe PO4电池为研究对象,建立电化学-热-老化耦合模型,探究不同充电倍率以及环境温度对电池老化后产热特性的影响规律。结果显示,保持放电倍率恒定,以不同的充电倍率循环后,充电倍率越小,电池老化越严重,老化后的放电产热功率越高;环境温度越高,电池老化速率越快,放电产热功率越高,4000次循环后,313 K条件下的电池放电平均产热功率比283 K高约8.5%。     

22MnB5超高强钢热冲压成形工艺及试验

考虑材料的热物理性能参数、力学性能与温度的关系,利用ABAQUS软件建立了22MnB5超高强钢热冲压过程的热力耦合有限元模型,选用合适的热冲压工艺参数进行数值分析,得到了坯料热冲压成形的应力应变分布,并以板料初始温度为变量,研究不同初始温度对零件厚度分布、回弹及冷却速率的影响。进行了板料初始温度为900℃的22MnB5超高强钢热冲压试验,零件厚度分布及回弹量与模拟结果基本吻合,各区域淬火组织均为板条状马氏体,由于零件底部的淬火冷却速率较大,马氏体组织更加均匀细小。     

车辆传动装置产热建模与计算分析

全面掌握传动装置的产热情况是对传动装置进行全工况热管理的必要前提.根据车辆各传动部件的结构特点,考虑离合器摩滑过程产热,建立了一种车辆传动装置产热模型.模型由弹性联轴器、液力变矩器、齿轮、轴承、离合器带排转矩、行星机构、搅油损失和离合器摩滑过程产热模型组成.对车辆不同工况条件下传动装置的产热流量进行了计算,给出了稳态工况传动装置产热流量计算值与设计定型时的试验结果的对比;得到了不同工况条件下传动装置总产热流量和各产热方式产热流量随时间的变化关系,并对计算结果进行分析.结果表明：传动装置计算结果与试验结果对比最大相对误差小于10％.     

高功率密度推进系统热管理关键技术

高功率密度推进系统产热部件多,温度范围广,对车辆热管理系统提出了很高的要求。文章从推进系统冷却润滑需求分析、一体化热管理系统总体方案设计、一体化热管理系统建模分析、动力舱空气流动与传热CFD仿真、一体化热管理系统自适应控制技术、关键部件技术等方面分析了实现高功率密度推进系统热管理系统的若干关键技术及其研究方法。     

基于ABAQUS的导电切削GCr15切削温度研究

为了研究GCr15钢在导电加热条件下的切削温度,利用ABAQUS软件对GCr15钢的导电加热切削过程进行有限元仿真,建立有限元模型,研究了加热电阻通以加热电流产生的焦耳热、工件在外力作用下的弹塑性变形产热以及刀—屑摩擦产热引起工件材料的温升变化;利用有限元仿真模型分别对刀具前角、切削速度及切削深度进行单因素试验,研究三者对切削温度的影响。结果表明:当刀具前角增加时,刀具前角与切削温度呈负相关;当切削速度和切削深度分别增加时,两者均与切削温度呈正相关。     

挖掘机动臂板焊接温度场模拟及影响因素分析

利用有限元方法对挖掘机动臂平板对接焊温度场进行了分析,采用Goldak椭球热源模型,应用DFLUX子程序定义热源模型的位置、大小、热输入以及焊接速度等参数来模拟瞬态温度场的分布及其变化,在此基础上通过改变焊接热输入、热源模型参数和焊接速度来分析其对温度场分布的影响规律.研究结果表明,由于焊接热源具有集中移动的特点,焊接热源模型参数以及焊接速度对焊缝区和热影响区的温度分布影响比较明显,热输入的变化与最高温度的变化大致呈线性关系.运用有限元法,选取Goldak椭球热源模型通过DFLUX子程序可有效进行挖掘机动臂平板焊接的数值模拟.     

AZ31B镁合金板热成形温度优化及合理温度下成形件的组织与性能

研究了温度对AZ31 B镁合金板显微组织与拉伸性能的影响,分析了不同温度热成形件的成形质量,确定了合理的热成形温度并研究了该温度下热成形件的显微组织与拉伸性能.结果表明:200℃热处理后AZ31B镁合金板能较好地保持细小等轴晶组织,随温度升高,晶粒明显粗化;随温度升高,合金的强度下降而塑性提高,200℃时即可具有良好的...     

Cr_4Mo_4V轴承钢热加工图构建

热加工图是材料热加工工艺制定的依据,本文针对航空发动机主轴轴承采用Cr_4Mo_4V钢新热加工工艺开发需求,结合高温热压缩实验和组织观察确定Cr_4Mo_4V钢最佳热加工区间,结果表明:热压缩温度和应变量对动态再结晶组织影响较大,高热压缩温度和大应变量有利于形成等轴晶状态再结晶组织;热压缩流变失稳应变速率范围随热压缩温度和应变量的变化而改变;碳化物形态及分布由热压缩温度决定。最佳热加工区间为:温度1050-1150℃,应变速率0.05-1s~(-1),应变量0.6-0.8。     

三维能量多普勒超声对乳腺良恶性肿瘤的鉴别诊断价值

目的 :探讨三维能量多普勒超声对乳腺良恶性肿瘤的鉴别诊断价值。方法 :对50例患者58个乳腺病灶行三维能量多普勒超声检查,分析肿物血流分布类型,测定肿物血管化指数(VI)、血流指数(FI)和血管化血流指数(VFI),根据术后病理检查报告结果,分析良恶性肿瘤血流分布特点和指标变化。结果 :恶性肿瘤穿入型发生率远高于良性肿瘤,环绕型和少血流型发生率远低于良性肿瘤。恶性乳腺肿瘤患者的VI、FI、VFI值均高于良性乳腺肿瘤患者,差异均有统计学意义(P<0.05)。将穿入型作为恶性肿瘤的诊断标准的敏感性为70.3%,特异性为85.7%。结论 :三维能量多普勒超声可显示乳腺肿瘤血流的三维分布,定量测定血管信息和血流信息,把穿入型血流分布作为乳腺恶性肿瘤的诊断标准具有较高的敏感性和特异性。     

电动汽车磷酸铁锂电池组热特性研究

电池作为电动汽车的能量来源,在使用过程中会产生大量的热而影响电池的工作性能和使用寿命.分析并计算了磷酸铁锂电池的产热量和产热率,利用ANSYS建立了某型磷酸铁锂电池组的热模型,并对该电池组进行了热特性分析;对电池组的热管理提出了改进方案,通过建模仿真验证了改进方案的有效性.