关键词： 核结构钢   多尺度模拟   耦合方法   分子动力学   动力学蒙特卡洛  

摘要： 加速器驱动次临界堆、超高温气冷堆等第四代先进能源反应堆结构材料的研发，亟需借助数值模拟方法来缩短研发周期，提升研发效率。目前各种已有的数值模拟方法，只适用于特定的时间和空间尺度，而先进能源反应堆用核结构材料高温辐照效应，涉及从辐照微观结构演化到宏观力学性能多个时空尺度的过程。开发各个尺度模拟方法之间的耦合方法和程序，构建多尺度模拟计算平台，对于先进能源反应堆结构材料的快速研发、服役性能预测具有重要意义。本文基于原子构型与缺陷构型的相互转换，提出并实现了一种将微观尺度模拟方法——分子动力学，与介观尺度模拟方法动力学——蒙特卡洛，进行时间上耦合的模拟方法。通过该方法，可将辐照级联过程用分子动力学模拟，而缺陷的进一步演化用动力学蒙特卡洛模拟，从而模拟核结构材料辐照剂量累计下微观结构演化的过程。通过使用该耦合方法模拟了核结构钢基体材料α铁中氦泡在中子辐照下的演化过程，并与实验数据对比，证明了该方法的可靠性。

关键词： 航空发动机   篦齿封严   机器学习   径向基函数神经网络   泄漏系数  

摘要： 以光滑衬套直通式篦齿为研究对象，基于机器学习方法实现了篦齿封严流动传热性能的精细化和快速化预测。遴选篦齿封严间隙、齿距、篦齿前倾角、入口总压和转速为机器学习模型输入，基于拉丁超立方抽样和CFD仿真方法建立机器学习所需的学习样本；针对计算域划分独立的机器学习网格节点（其数量远小于CFD网格），把径向基函数神经网络独立建立在每个节点上并直接预测对应位置的总压、总温及速度。将径向基函数神经网络与CFD计算结果对比发现，对于总压、总温及速度，径向基函数神经网络预测的平均绝对百分比误差分别为0.07%、0.17%和0.14%，均方根误差分别为1.18kPa、1.8K和6.45m/s。并对机器学习模型输入和输出参数之间的数值关联进行了详细分析。研究成果为篦齿封严流动传热高效低成本建模提供新的技术途径。

关键词： 钢管混凝土   异形柱   有限元分析   压弯   计算方法  

摘要： 为了提出多腔钢管混凝土L形柱在不同受力情况下的承载力计算方法，并使其具有统一性。本文针对用三个矩形截面组合而成的多腔钢管混凝土组合L形柱，利用有限元软件ABAQUS分析不同参数对其单向受弯、任意角度受弯及偏压性能的影响。研究表明：钢管屈服强度、钢管厚度和腹板肢高度对ML-CFST构件受弯承载力的影响较大；M0°和M180°因其抗弯刚度最小，相对于其他角度受弯承载力较小。双向偏压承载力归一化相关曲线形状类似椭圆，钢管屈服强度和混凝土抗压强度对其曲线形状的影响较小；双向偏压承载力归一化相关曲线随着轴压比的增大而外扩。基于理论分析和数值结果回归分析，提出了多腔钢管混凝土L形构件单向受弯、任意角度受弯、单向压弯及双向压弯承载力计算方法。

关键词： 脓毒症   数据生成   顺序生成   序列耦合对抗学习   耦合生成器  

摘要： 脓毒症是一种由感染导致的危重症，是重症监护室（Intensive Care Units， ICUs）中患者死亡的主要原因之一。然而，在脓毒症治疗环境中，实际数据较难获取，存在临床数据匮乏问题。为克服这些挑战，本文中提出一种具有梯度惩罚的顺序耦合医疗Wasserstein生成对抗网络（Sequentially Coupled medical Wasserstein GAN with gradient penalty， SC-med WGAN），与现有工作侧重单步生成不同，模型强调了对脓毒症患者状态和药物剂量的顺序生成，以更好的模拟临床数据的生成过程。其由两个耦合生成器组成，在统一模型中协调患者状态和药物剂量的生成。其次，模型采用混合损失技巧，引入了特征匹配损失和皮尔逊相关系数作为附加项，既考虑单个变量的实际分布，也考虑变量之间随时间的相关性。最后，模型在包含17898位脓毒症患者信息的重症监护医疗信息标记（Medical Information Mark for Intensive Care， MIMIC-III）数据集上测试。此外，在贫血数据上进行了验证，进一步证明了模型的准确性和鲁棒性。实验结果表明模型顺序生成的数据在质量和真实性上优于其他模型。本方法揭示了患者状态和药物剂量数据的生成具有明显的相互影响这一临床事实。

关键词： TORT   QADS   离散纵标   点核积分  

摘要： 针对现存的大部分点核积分程序在屏蔽计算中存在的明显缺陷，即在面对较大源和多层屏蔽组合的计算过程中会产生数量级级别的误差，本研究在点核积分计算中引入离散纵标方法，并研究TORT与QADS两个程序的特点，编写了接口程序，实现两者的耦合计算，解决了传统点核积分程序中源离散计算精度差、缺乏斜角分解技术等问题，并设计简单的几何模型针对该方法进行可行性研究。结果显示，在计算深穿透问题时，离散纵标-点核积分耦合方法极大提高了计算精度，能够在辐射屏蔽计算实践中提供相对于所涉及方法更优的结果。

关键词： 榫卯木构架   耗能装配节点   力学性能   性能点   抗震性能  

摘要： 针对榫卯木构架常规梁柱榫卯节点的缺陷,提出一种榫卯木构架的梁柱耗能装配节点。为研究该耗能装配节点对木构架抗震性能的影响,利用有限元软件ABAQUS建立带有全钢耗能装配节点、橡胶柔性耗能装配节点、无加固的榫卯式节点三种不同类型榫卯木构架的有限元模型,并进行单调荷载加载分析和低周反复加载分析,主要研究这三类榫卯木构架模型的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、承载力及耗能能力等力学性能;同时,利用能力谱曲线和需求谱曲线,采用性能点探讨三类木构架的抗震性能。结果表明,与原榫卯木构架相比,该耗能装配节点能够有效地调整和控制木构架的破坏模式,增强梁柱节点的非线性力学性能,显著提高榫卯木构架的整体抗震性能。

关键词： 斜外侧腰椎椎间融合   侧方钉棒   钉棒位置   有限元分析   生物力学  

摘要： 背景：斜外侧腰椎椎间融合目前已成为一种成熟的腰椎融合方式，其在同一通道下辅助侧方钉棒固定的方式近年来受到了大家的关注，但目前对于术中侧方钉棒放置的最佳位置没有统一定论，且缺乏相关的生物力学依据。目的：建立不同的斜外侧腰椎椎间融合联合侧方钉棒固定模型，评估其对腰椎生物力学的影响，为侧方钉棒置入提供一定的生物力学依据。方法：采用1名健康成人的计算机断层扫描图像，利用Mimics、Geomagic和SolidWorks软件建立L4-L5单纯斜外侧腰椎椎间融合无内固定模型及不同置钉位置的侧方钉棒固定模型，其中双钉棒固定模型9种、单钉棒固定模型5种。在Ansys workbench软件中分析各模型屈伸、侧弯及旋转工况下的活动度、内固定和cage的应力峰值。结果与结论：(1)所有内固定模型的活动度均小于单纯斜外侧腰椎椎间融合无内固定模型；双钉棒与单钉棒均在贴近L4和L5上终板放置时的活动度最小，且前者对活动度的限制更多；(2)所有内固定模型的cage应力峰值均小于单纯斜外侧腰椎椎间融合无内固定模型；除右旋工况外，双钉棒放置在L4和L5前上、后下时融合器应力最小，与贴近L4下终板和L5上终板放置时相接近；单钉棒则在贴近L4下终板和L5上终板处放置时最小；(3)在屈伸工况下，双钉棒在贴近L4和L5上终板放置时内固定应力峰值最小；单钉棒则贴近L4下终板和L5上终板放置时最小；(4)提示侧方钉棒的位置是影响斜外侧腰椎椎间融合生物力学性能的重要因素之一，双钉棒固定的生物力学性能总体优于单钉棒；当双钉棒贴近椎体上终板放置时可以获得最好的生物力学稳定性，一定程度降低螺钉断裂的风险；而当双钉棒放置在上下椎的前上和后下象限或紧邻上下终板时可以极大降低cage沉降的发生率。

关键词： 内置式永磁同步电机   调磁磁桥结构   调磁性能   气隙磁密   有限元分析  

摘要： 为了降低传统永磁电机的调磁难度，以一台8极48槽车用内置式永磁同步电机作为研究对象，提出一种调磁磁桥结构，搭建相应的磁网络模型，并根据磁网络模型建立了在不同工况下的数学模型，与Maxwell有限元仿真计算结果进行对比验证，验证结果表明了电机数学模型的正确性。通过分析调磁机理，对调磁磁桥结构及尺寸进行有限元参数化分析，研究其对气隙磁密的影响。采用响应面法对调磁磁桥结构进行多参数组合优化，寻找最优的调磁磁桥结构参数，基于优化后的参数建立有限元模型进行分析。结果表明，该结构在增磁状态下调磁能力从13.1%提升到30.1%，在去磁状态下调磁能力由19.5%提升到32.3%。在调磁能力方面有明显提升，验证了该结构的合理性与有效性。

关键词： 新型股骨颈螺旋刀片系统   股骨转子间骨折   有限元分析   等效应力   压缩载荷   力学特性   生物力学  

摘要： 背景：股骨转子间骨折目前以股骨近端防旋髓内钉为代表的髓内固定为主流手术方案，但术后内固定松动、失效、退钉等现象仍有发生。作者设计了一款新型股骨颈螺旋刀片系统来解决这个问题，通过有限元研究对该系统进行力学分析，来为设计提供理论依据。目的：通过有限元研究对比分析新型股骨颈螺旋刀片系统和股骨近端防旋髓内钉治疗股骨转子间骨折的力学特性。方法：在股骨有限元模型的基础上，根据2018版AO骨折分型原则建立A1.2、A2.2股骨转子间骨折模型，分别采用股骨近端防旋髓内钉和新型股骨颈螺旋刀片系统固定，在股骨头的上方施加700,1 400,2 100 N的轴向载荷，观察各组模型的最大等效应力和最大变形量，比较分析两种内固定方式的力学特性。结果与结论：(1)新型股骨颈螺旋刀片系统组在不同压缩载荷作用下，其内固定的最大等效应力均小于股骨近端防旋髓内钉组；(2)A1.2型骨折模型中，在不同压缩载荷下，新型股骨颈螺旋刀片系统固定下股骨的变形量均小于股骨近端防旋髓内钉组，两者差值的平均值为1.113 mm;A2.2型骨折模型中亦是如此，两者差值的平均值为2.017 mm;(3)A1.2型骨折模型中，在不同的压缩载荷下，新型股骨颈螺旋刀片系统固定下螺旋刀片的最大变形量均小于股骨近端防旋髓内钉组，两者差值的平均值为1.062 mm;A2.2型骨折模型中亦是如此，两者差值的平均值为1.891 mm;(4)表明相较于股骨近端防旋髓内钉，新型股骨颈螺旋刀片系统的内固定应力值更小，固定后股骨及内固定的位移值更小，可以更加有效地固定骨折，防止螺旋刀片在股骨颈中退钉或切出。

关键词： 连杆衬套   超声波检测   贴合度   有限元分析   递归分析  

摘要： 针对发动机连杆小头孔和衬套贴合度难以检测的问题，利用有限元仿真和试验分析对超声波检测连杆衬套贴合度时的声场传播过程以及回波信号特征进行研究。结果表明，连杆衬套界面在有缺陷与无缺陷条件下，超声波的回波信号均会产生2个反射回波，第二个反射回波的幅值存在明显的区别。回波信号的递归分析表明，当界面存在缺陷时，回波信号递归图中呈现白色交叉条纹带。递归定量分析的结果进一步发现，在衬套界面有缺陷和无缺陷时，比率（RATIO）的数值存在明显的差异，可有效判断缺陷是否存在。