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关键词： 跆拳道   跟骨   骨皮质   骨小梁   应力   CT影像  

摘要： 背景:研究报道,长期高冲击性运动应力可使骨骼产生适应性变化,对运动者骨皮质厚度和骨小梁密度等都存在一定影响。跟骨骨密度常作为描述骨量变化的评判依据。目的:通过测量跆拳道运动者跟骨骨皮质厚度和骨小梁密度及分布趋势,为足部功能解剖学、影像解剖学、足运动生物力学和足踝外科研究提供参考依据。方法:选取10名跆拳道高水平运动员为试验组,9名普通体育爱好者为对照组,两组受试者均为男性,身高、体质量和年龄均无显著差异。采用GE64层螺旋CT扫描受试者双侧足部,应用Mimics 21.0软件测量跟骨结节、外侧突、内侧突骨皮质厚度和骨小梁密度。测量矢状面、水平面和冠状面影像视窗内骨小梁长度、宽度和高度。研究方案的实施符合中北大学对研究的相关伦理要求,受试者为自愿参加,对测试方法和指标完全知情同意。结果与结论:①试验组左右跟骨结节、内侧突骨皮质厚度均大于对照组(P<0.05);试验组左跟骨外侧突、内侧突和跟骨结节骨皮质厚度均大于右跟骨(P<0.05);②试验组左右跟骨外侧突、内侧突骨小梁骨密度均大于对照组(P<0.01);③试验组左右跟骨(矢状面、水平面和冠状面)骨小梁长度、宽度、高度均大于对照组(P<0.05);④跆拳道运动击打和跳跃产生的应力、跟腱和足底肌肉韧带牵拉,可促使跟骨骨皮质厚度增加、骨小梁密度增加及形态发生改变,表现为骨小梁长度、宽度和高度增加,说明跟骨受力部位骨皮质和骨小梁发生了适应性改变,而且左右足都有改变。

关键词： 刚挠结合光电印制板   光纤   热固耦合   应力   偏移  

摘要： 针对刚挠结合光电印制板中埋入光纤的槽型及埋入位置对内部光纤的应力影响问题,建立了刚挠结合光电印制板二维有限元分析模型,对刚挠结合光电印制板在热固耦合载荷下,带有涂覆层和不带涂覆层的光纤分别埋入矩形、U形和梯形槽3种不同槽型结构以及不同位置处的光纤应力和偏移进行了研究,得到了3种槽型的槽深与槽宽对光纤应力与偏移的影响规律。研究结果表明,当埋入不带涂覆层光纤时,采用U形槽埋入光纤,光纤受到的最大应力值最小;不带涂覆层光纤埋入3种槽型结构中的最大应力值大小依次为:梯形槽(44.938MPa)>矩形槽(38.218MPa)>U形槽(36.371MPa);当不带涂覆层光纤埋入槽深为111μm,槽宽为104μm矩形槽时,埋入光纤的应力值最小;当不带涂覆层光纤埋入槽深为127μm,槽宽为104μm U形槽或梯形槽时,埋入光纤的应力值最小;不带涂覆层光纤埋入3种槽型结构中,光纤的偏移量都会随槽深的增大而增加,随槽宽的增大而减小;光纤埋入位置越靠近挠性基板边缘,受到的应力越大;涂覆层能够有效减小内部光纤的应力。

关键词： 双辊薄带连铸   结晶辊   振动   应力  

摘要： 对铸轧熔池凝固过程中不同辊面构型的啮合结晶辊进行应力分析。结果表明:三维凹凸辊啮合时最大等效应力为23.1 MPa,应力趋于稳定后的波动范围为7.8~11.8 MPa;三维平辊啮合的最大等效应力为24.0 MPa,应力趋于稳定后的波动范围为7.8~12.2 MPa;二维凹凸辊的最大应力为40.1 MPa,应力波动范围为26.7~40.1 MPa;二维圆柱辊的最大应力为37.8 MPa,应力波动范围为25.0~37.8 MPa。

关键词： 导向套   再制造   温度场   应力场   残余应力  

摘要： 导向套是保证液压缸活塞杆和缸筒同轴度,同时为缸口油封提供支座的关键零件,为节约修复成本,延长液压支架导向套再服役寿命,利用激光增材再制造技术对导向套的再制造修复工艺进行了探索。基于数值模拟方法,建立了导向套激光增材再制造修复瞬态热分析数值模型,研究了不同激光能量密度下导向套熔覆层上各节点处温度场及应力场的演化规律,探讨了激光能量密度对温度场、应力场及残余应力分布的影响,通过工艺性试验优选了加工参数,采用Cu-8Sn-3Zn粉末对磨损失效导向套的外圆周面进行再制造修复,并测定了熔覆层上不同节点处残余应力分布情况。结果表明,不同激光能量密度下,熔覆层各节点温度与应力演化都经过多次往复循环,沉积过程结束后,逐渐趋于稳定;随着激光能量密度的增大,熔覆层温度逐渐升高,等效应力也随之增大,当激光能量密度为31.8 J/mm^(2),残余应力峰值出现在熔覆层终止端,为278.54 MPa;对优选激光能量密度31.8 J/mm^(2),即激光功率P=1000 W,扫描速度v_(s)=10 mm/s进行实验验证,发现熔覆层外观形貌良好,无明显裂纹等缺陷;熔覆层显微组织均匀致密,无孔隙、未熔粉末的夹杂。冷却后熔覆层终止端残余应力峰值为212.89 MPa,但由于残余应力受激光冲击、光粉作用机制等多因素交互影响,导致实验测试值与数值模拟结果存在误差,但整体变化趋势一致,具有较好的工程价值与指导意义,本研究为导向套激光增材再制造修复成形质量调控和工艺参数优化提供了参考。

关键词： 灰斗   飞灰库   变形量   应力  

摘要： 除尘器灰斗替代飞灰库的储灰功能,取消飞灰库和气力输灰系统,能够节省投资,降低运行维护费用。相应需要对灰斗的有效容积和结构安全性进行设计。本文对灰斗的容积、变形量、应力进行研究,结果表明除尘器灰斗与飞灰库合并方案在技术上是可行的,其经济性也优于传统的正压气力输送+飞灰库方案。

关键词： 选区激光熔化   数值模拟   层间停留时间   应力场  

摘要： 选区激光熔化(SLM)技术广泛应用于三维复杂零件的增材制造成形,但激光的瞬间高温易对零件产生热应力,影响加工质量。建立Ti6Al4V三维有限元模拟模型,对SLM沉积成形过程进行了模拟研究,探究双层多道沉积模型的层间停留时间对温度分布及热应力演变规律的影响。结果表明,模拟熔池与试验结果吻合良好,验证了模型准确性。第一层沉积后,由表层的温度分布得出施加停留后冷却显著的效果,停留时间的增加使得导热条件变好,重熔作用增强。冷却后,X方向应力呈现"锯齿状"分布,最大应力出现在搭接处,随着层间停留时间从无停留增加到60 s,X方向应力逐渐减小,最大降幅30%;Y方向应力呈现"凸"形及"凹"形的分布规律,残余应力沿扫描方向呈"条带状"分布;Y方向Top路径最大应力先增大后减小,Middle及Bottom路径应力呈现减小的趋势。因此,适当的层间停留时间可使热传导趋于稳定,有效降低冷却后残余应力。

关键词： 锂离子电池   极耳   应力   电化学-热-力  

摘要： 为了研究极耳分布对电极应力的影响,建立了软包锂离子电池三维电化学-热-力多物理场耦合模型。使用COMSOL Multiphysics进行多物理场数值模拟,分析了极耳排布方式对电极电化学场、温度场和应力场的影响。结果发现极耳结构处于居中且对侧排布时电极内部电化学反应将更均匀,极耳结构的存在会使电极最大von Mises应力值增加。利用该模型对锂离子电池极耳的尺寸和材料属性(杨氏模量和泊松比)进行了参数分析。该研究有助于深入认识电池极耳结构对电极应力的影响,同时为极耳结构的优化和选材提供一定的参考。

关键词： 装配式空心板   整体现浇空心板   纵向裂缝   应力   ANSYS  

摘要： 近年来,由于空心板桥梁具有受力明确、构造简单、施工方便,造价低等优点,在我国得到广泛应用和发展,但整体式现浇空心板桥经过一段时间的运营,在底板中部附近往往纵桥向开裂现象比较严重,甚至贯穿开裂,带来了一系列的不良后果,因此,研究整体式现浇空心板纵向裂缝的产生机理有着非常重要的意义。本文通过ANSYS建立有限元模型,对装配式空心板和整体现浇空心板的受力状况进行了对比分析,研究了整体式现浇空心板易出现纵向裂缝的产生原因。

关键词： 教考分离   工程力学   课程实践  

摘要： 为深化地方院校本科教育教学改革,我校对2019级机械工程专业121名学生的工程力学课程开展了教考分离教学改革试点。成绩分析结果表明实施“教考分离”课程改革成效显著。实行教考分离,能够使教师注重教学研究,促使学生端正学习态度,形成重教重学的良好氛围,从而不断提升教学和学生培养质量。

关键词： 有限元法   焊点   蠕变   应力场   疲劳寿命  

摘要： 基于双曲正弦蠕变模型,使用Abaqus软件对最低、最高温度不同的温度循环条件下片状器件SnAgCu焊点的寿命进行了模拟。结果表明,焊点等效应力随温度循环呈现周期性变化,最大应力集中于焊点与元器件的连接边缘处,最大应力随着温度循环曲线温差的增大而增大;等效蠕变随循环次数的增加以阶梯状累积增加,最大蠕变发生在焊点与元器件的交角处,残余应力和蠕变的最大值均随着最高温度、循环温差的增大而增大,随循环次数的增加而增大。基于累积蠕变-疲劳寿命模型预测焊点的疲劳寿命,结果表明焊点寿命随着温差的增大而减小。在实际应用中,要尽量缩小焊点所受的温差范围,以提高疲劳寿命。