关键词： 大跨悬索桥   限位装置   静动力特性   有限元   活载  

摘要： 主缆限位装置是协调连续体系悬索桥边跨主缆与主梁竖向变形的关键构件。为揭示限位装置对桥梁结构的力学作用机理，以某三跨连续悬索桥为工程背景，通过数值模拟探究了不同形式的限位装置对大桥边跨区域主缆线形、主梁线形、构件内力及结构动力特性的影响。研究结果表明，不设限位装置时，边跨处的主缆与主梁将产生较大的竖向位移，同时引起其余吊索发生应力重分布，极大降低了边跨处吊索的安全系数。设置限位装置在一定程度上可以提高结构的竖向刚度。刚性限位装置自身内力较大，但对于边跨主梁内力的整体控制效果稍好于柔性限位装置。不同形式的限位装置均可有效协调边跨区域缆梁变形及应力的分布。限位装置的形式取决于桥址区地形因素及边跨相关构件的设计要求。

关键词： 下颌骨   第三磨牙   拔牙   牙,阻生   并发症  

摘要： 目的：探讨顺牙根长轴拔牙法在下颌阻生第三磨牙拔除术中的临床应用效果，并通过三维有限元分析比较不同方法的生物力学特性。方法：纳入68例患者，随机分为两组，试验组采用顺牙长轴取根法，对照组采用传统颊侧去骨后取根法，统计取根手术时长、术中及术后并发症情况。通过构建不同取根方法的三维有限元模型，模拟并分析取根过程中牙根、颌骨、牙周膜及下颌管的受力情况。结果：对照组的手术取根时长、术后第1天的疼痛评分和术后肿胀度分别为(7.87±3.90) min、(4.62±1.90)分和(11.37±5.12) mm，均显著高于试验组的(5.74±2.37) min、(3.87±1.19)分和(7.22±3.39) mm。对照组的术中牙根折断率和舌侧骨板骨折率也均显著高于试验组。有限元分析结果显示，对照组舌侧牙槽骨的等效应力峰值最高，易出现舌侧骨板骨折；试验组模型牙周膜的等效应力峰值最高，易出现牙周膜撕裂，有利于牙根脱位。牙根在受力时，试验组的牙根瞬时位移量高，而对照组的牙根朝向舌向移位趋势更明显。结论：顺牙根长轴取根法能有效减少下颌阻生第三磨牙拔除术的创伤，提高手术安全性和患者舒适度。三维有限元分析为不同取根方式下的生物力学特性提供了直观展示，为临床手术方法的选择和优化提供了重要参考，辅助验证了顺牙长轴取根法具有更佳的临床效果。

关键词： 异形个性化钛板   传统重建接骨板   髋臼双柱骨折   骨折内固定   多体位   位移   应力   有限元分析   生物力学  

摘要： 背景：髋臼双柱骨折类型复杂且常见，目前治疗髋臼双柱骨折多采用传统重建接骨板，其与骨面的不匹配性会加大手术难度。个性化接骨板能够实现接骨板与骨面贴合，但个性化接骨板与传统重建接骨板固定髋臼双柱骨折的生物力学对比研究较少，且模拟的体位姿态较为单一。目的：采用三维有限元方法分析复杂髋臼双柱骨折不同内固定方式在各种体位下的生物力学特性，为临床应用提供必要的生物力学依据。方法：建立累及方形区的复杂髋臼骨折中最具代表性的双柱骨折模型，在此基础上建立异形个性化钛板固定(A组)、前后柱双钛板固定(B组)、前柱重建钛板+后柱拉力螺钉固定(C组)和前柱重建钛板+髋臼下螺钉固定(D组)4种不同内固定方式固定复杂髋臼双柱骨折的三维有限元模型，分别模拟静坐、站立、患侧前伸、患侧外展以及患侧单腿站立体位下对4种复杂髋臼双柱骨折模型进行有限元分析，比较4种内固定方式的生物力学性能差异。结果与结论：(1)在各种体位下，骨折线上节点位移以及平均位移均表现为A组0.05)；在静坐、患侧前伸和患侧外展体位下，A组与B组、B组与C组、C组与D组无统计学差异(P> 0.05),A组与C组、A组与D组、B组与D组之间差异有显著性意义(P <0.05)；(2)A组各个骨折块所受最大应力相较于其他组更小，且骨折块所受应力分布更加均匀；内固定物应力主要集中于接骨板在骨折断端附近区域，其中A、B组内固定方式应力分布较为均匀，C、D组内固定方式应力集中较为明显，且A组相较于其他3组内固定物最大应力值减小了4.86%-54.61%；(3)在患侧前伸和患侧外展体位下，A、B组均具有较大的应力遮挡率，两组最大差值为5.67%；在患侧单腿站立体位下，A组内固定应力遮挡率最高，而D组应力遮挡率最小；(4)提示异形个性化钛板固定(A组)相较于其他3组传统重建接骨板固定具有更好的生物力学稳定性。

关键词： 热弹-塑性有限元法   氩弧焊   GH3030镍基高温合金   残余应力   残余变形  

摘要： 直升机薄壁排气管焊接结构正面临由焊接残余应力和变形引起的尺寸超差、装配难、服役寿命短的问题。通过热弹-塑性有限元法对GH3030单筒排气管TIG焊接过程进行模拟、验证，并对排气管的两道焊缝设计六种焊接工序进行优化研究，以控制焊接残余应力及焊后变形，结果表明：单筒排气管采用先长后短的焊接顺序，以及焊接方向相反的工艺方案，焊接应力更小，焊后变形改善效果显著。

关键词： 音频大地电磁法   有限单元法   正演   各向异性   磁化率   磁导率  

摘要： 音频大地电磁方法（Audio Magnetotelluric Method， AMT）是一种重要的勘探地球物理方法，被广泛应用于地质勘查、金属矿产勘探等领域。电导率和磁导率是影响AMT响应的两个重要物性参数，且真实地球物理介质中电导率各向异性、磁铁矿等物质磁化率显著的现象普遍存在。然而，当前成熟的AMT正反演技术通常只考虑电导率单一参数，且对电导率各向异性、非零磁化率复杂情况下的AMT响应认识不足。因此，本文从Maxwell方程组出发，同时考虑电导率任意各向异性、磁导率，首次详细推导并实现了一维层状介质有限元正演，并进一步对典型模型的响应进行了详细分析，结果表明当存在磁化率较强的铁磁性等物质时需充分考虑磁化率的影响，特殊情况下低阻体受高磁化率的影响，甚至可能会表现为无视电阻率异常或高视电阻率异常。本文提供了一种研究电导率各向异性、磁导率影响的方案，也为后续二维、三维复杂情况下的数值模拟提供参考。

关键词： 重组竹墙板   抗震性能   DIC   有限元分析  

摘要： 本文提出一种轻型装配式重组竹墙板，该墙板不仅能充分发挥出重组竹材料轻质高强的特性，还兼具绿色低碳低能耗的优点，并且便捷可靠的连接方式也使其适用于装配式建筑。共设计制作6组装配式重组竹墙板，对其抗震性能进行研究，分析重组竹墙板竖向接缝形式、竖缝螺栓连接数量、开洞与否和覆面板厚度等变量对重组竹墙板破坏形态、抗剪强度、极限位移、屈服荷载、屈服位移和耗能等结果的影响规律。试验结果表明：重组竹墙板竖缝采用两颗螺栓相比于竖缝采用4颗螺栓的单位抗剪强度提降低了10%，增加螺栓数量可以更有效地限制墙板之间的相对滑移，减少局部应力集中，从而提高整体结构的刚度和抗剪能力，增强连接的承载能力，重组竹墙板采用20 mm厚覆面板的单位能耗比采用10 mm厚覆面板的试件提升了18.80%,20 mm厚的覆面板具有更好的塑性变形能力，能够在不发生破坏的情况下，通过材料的塑性变形吸收更多能量，同时避免自攻螺钉过早失效，从而提高墙板的耗能能力。其次，试验还结合数字图像相关性（DIC）技术，对轻型装配式重组竹墙板中的覆面板损伤演化进行研究，给出覆面板损伤的发展规律，发现增加覆面板厚度能够显著提高结构的耐损伤能力，限制损伤的扩展，从而增强整体结构的稳定性和安全性。最后，通过ABAQUS软件对墙板进行参数化分析，扩展研究了边缘钉间距以及横撑数量对墙板抗震性能的影响规律，有限元分析结果表明：边缘钉间距对模型承载力的影响较为显著，横撑数量对模型位移的影响较为显著。

关键词： 梁耦合结构   动刚度矩阵   精确解析解   强迫振动   动力学分析   计算效率   计算精度   有限元分析  

摘要： 为了快速预报梁耦合结构的动力学特性，本文将梁的精确解析公式与有限元分析软件的前处理功能相结合，本文提出了一种高效动力学分析方法。基于梁结构控制微分方程，推导了梁单元的精确动力学刚度矩阵；利用ANSYS Mechanical APDL平台建立了梁耦合结构的几何模型，并对其进行单元离散，获取结构的单元和节点信息。与有限元方法的离散策略不同，由于本文方法采用了精确的动力学刚度单元，每根梁仅需离散为一个单元；将单元和节点信息导出，并在数值计算软件中与梁单元的动力学刚度矩阵进行组装，构建了耦合结构的整体动力学方程。在此基础上，求解了多种梁耦合结构的强迫振动响应，并将计算结果与ANSYS的仿真值进行了对比。结果表明：相比于传统有限元方法，本文方法显著减少了计算所需单元和节点数量，提高了计算效率。

关键词： 高层建筑   轻质钢结构   抗冲击性能   有限元   冲击载荷   冲击时程  

摘要： 由于轻质钢结构加固高层建筑的频繁使用，研究其受到冲击载荷时的结构稳定性具有重要意义。以轻质钢结构加固增高建造的高层建筑为研究对象，用Ansys有限元软件构建有限元模型，经单元选取、网格划分等。在软件中设定冲击载荷，基于有限元模型，测试三个冲击阶段模型变形情况。绘制不同冲击时刻冲击力时程曲线，计算冲击速度对结构位移的影响，生成梁、柱的应力云图。结果表明：三个冲击阶段后，轻质钢结构模型出现明显变形但未坍塌，能够抵抗较高冲击力；冲击后期，冲击力呈下降趋势，轻质钢结构的柱端冲击力更高；冲击速度为75 m/s时，结构最大位移接近0.55 m，虽然结构发生变形但冲击能量被吸收，未出现坍塌；冲击峰值下，轻质钢结构柱端应力明显上升，但无严重变形，具有较高抗冲击性能。

关键词： 多能耦合   需求响应分析   弹性配电网   目标函数   小生境多目标粒子群优化算法  

摘要： 为了促进弹性配电网的发展，提出考虑多能耦合的弹性配电网日前优化运行方法。建立电负荷需求响应模型、气负荷需求响应模型和热负荷需求响应模型，在上述模型的基础上建立多耦合需求响应模型，对弹性配电网的多能耦合需求响应展开分析;根据分析结果将运行成本最小、弃风/弃光量最小以及运行网损最小作为优化目标，建立弹性配电网日前优化运行目标函数;通过小生境多目标粒子群优化算法求解目标函数，实现弹性配电网的优化运行。实验结果表明，采用所提方法优化后，配电网的负荷和弃风/弃光率有所降低，削峰填谷效果显著。