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[硕士论文] 徐翔宇
工程力学 郑州大学 2017(学位年度)
摘要:据《中国心血管病防治现状蓝皮书·2015》报道,目前我国约有2.9亿心血管病患者且呈现出逐年上升的趋势。每一年就有约260万人因心血管疾病而死亡,平均每12秒就有1人被心血管疾病夺去生命,其发病率和死亡率位居所有疾病的首位。对人类健康这一公共卫生问题构成严重威胁,亟待通过多方研究加以解决。
  动脉粥样硬化(Atherosclerosis, AS)是一种常见的血管疾病,可能会引起脑卒中、冠心病、心肌梗死等严重并发症。对于60岁以上的老年人,其发病率高达79.9%。如果同时伴有心脑血管疾病,患者5年内的生存率只有59%,而对于“三高症”患者,其生存率更低。由此可见,AS对于人类健康具有严重的潜在威胁。但是,AS的致病成因和发展机理较为复杂,尚未被完全认知掌握。探索AS的发病规律和具体原因,对于病情控制、风险评估以及临床预后工作都具有十分重要的意义。
  大量研究表明,动脉粥样硬化的发展受到生物、物理、化学等多方面刺激的影响。各方学者也依据相关病例及实验结果,提出了各种学说试图解释AS的产生与发展机理。但这些学说均没有系统的分析AS产生与发展过程中的力学机理。Caro在对尸体的解剖研究中发现,AS主要发生于分岔、狭窄、弯曲等血流动力学易受扰动的部位,表现出非常明显的无差异局部病灶性特征,从而证明血流动力学环境的改变对AS的形成和发展具有重要影响,但对于其具体作用方式和影响程度的了解还不深。
  本文的研究思路是采用逆向工程建模,通过数值仿真证明血管形貌会对管壁受力造成一定影响,导致局部壁面切应力较低。随后再结合Caro低切应力学说,利用被动式动网格方法,将壁面切应力作为判据,模拟AS的动态发展过程。本文的模拟计算工作是通过 FLUENT计算流体动力学软件完成的,其操作界面简洁美观,具有丰富的物理模型以及先进的数值算法,还具有配套的前后处理功能。在计算流体领域认可度较高,计算结果也较精确可靠。FLUENT还提供了二次开发的程序接口(UDF),方便用户实现更多元化的模型求解功能。
  本文以血流动力学为切入点,考虑壁面低切应力对斑块增生的促进作用以及流场边界的变化对血液流动重分布的影响,实现血管壁边界变化与血流动力学之间的相互耦合作用,这也正是此方法的技术难点。本文在考察主动式动网格和单元填充法后,发现其模拟效果和计算效率存在不足。为此,本文创新性的采用了二次开发的UDF(User Defined Function)动网格程序,实现在计算过程中提取血管壁面切应力并做出判断,进而调控动网格节点的移动,模拟血管斑块的增生过程。经过对比,发现模拟结果与一些临床血管造影的相似度较高,证明了本方法的可行性。
[博士论文] 吴禹
工程力学 浙江大学;浙江大学航空航天学院 2008(学位年度)
摘要:本文研究了泊松白噪声激励下几类非线性系统的响应与可靠性。针对泊松白噪声激励的多自由度耗散的哈密顿系统,用摄动法求解其对应的四阶广义FPK方程,得到基于高斯白噪声激励情形精确解的近似平稳解析解。通过与高斯白噪声激励下系统平稳响应的对比,证实了脉冲平均到达率和系统弛豫时间的乘积对响应非高斯特性的决定性作用。研究了分别在泊松白噪声外激和参激下的两自由度弹性碰撞振动系统,通过摄动法求解广义FPK方程,并引入协调参数成功解决了由于模型的接触刚度分段特性所导致的摄动解不连续问题,得到了平稳响应的近似概率密度函数,并归纳了一些有意义的结论。捕捉了在有界噪声下振幅发生跳跃现象。提出了一种脉冲型的随机生态捕食模型,引入泊松白噪声来刻画环境的随机扰动,采用广义胞映射法进行全局分析,得到了物种的瞬态和稳态人口分布规律,并通过可靠性分析求得了在外界扰动下物种从平衡分布到濒临生态危机所历经时间的概率分布,特别考察了物种内竞争系数和泊松白噪声平均到达率的作用。通过将提出的模型与传统的高斯模型的对比,首次得到了许多有意义的结论,这将有助于更深入地理解和发现自然界中的生态规律。
[硕士论文] 张丽强
工程力学 浙江大学 2006(学位年度)
摘要:本文研究高维FPK方程的数值解法,由于只有在严格的限制条件下才能得到高维FPK方程的精确平稳解,通常情况下只能寻求其数值解,虽然已提出了不少数值求解高维FPK方程的方法,但随着FPK方程维数的增加,数据存储量及计算速度的问题更为突出,用有限差分法对FPK方程离散化后得到的代数方程组的带宽是最小的,且是非常稀疏的矩阵,非常适用于迭代法进行求解,使需要存储的数据量最小,为了进一步加速迭代的收敛性,应用多重网格法,即首先在较粗糙的网格上迭代计算得到较粗糙的近似解,然后进行插值得到细网格的初值,再在细网格上迭代得到较精确的最终近似解,用多重网格法可使计算时间大大缩短,并保持高的计算精度,且方程维数越高,用多重网格法的计算效率也越高,采用二维、三维、四维4个系统的算例详细讨论了超松弛迭代因子、差分格式阶次等因素对解的收敛性的影响,说明用多重网格法结合差分法求解高维FPK方程是非常有效的算法,该方法还可进一步推广到求解高维FPK方程的瞬态解及用并行算法提高计算速度。
[硕士论文] 高小科
工程力学 西北工业大学 2006(学位年度)
摘要:现代工程结构的设计、检测和控制,都要求精确地求出系统的动力响应,这样对高精度、高效率的结构动态荷载响应计算方法的需求愈来愈迫切。精细积分方法作为一种高精度的计算方法,已被广泛应用。本文的选题建立在上述工程背景和研究基础之上,对结构动力方程的精细积分算法进行了比较深入的研究,具有重要的现实意义和应用价值。 本文第一章,综述了结构动力学及其研究方法的研究进展,指出当前亟待解决的问题。重点介绍精细积分方法的一些发展现状。简要说明粘弹性复合结构动力响应研究的现实意义,同时对其研究进展作概述。最后对本文的主要工作进行介绍。第二章介绍了精细积分方法的基本原理,包括指数矩阵的精细计算。对于当前的各类改进型的精细积分方法进行了系统的概述与对比,最后通过一个三自由度的算例对几类方法的精度和计算效率作了对比研究。第三章提出一类基于样条函数插值的精细积分计算格式,该方法在传统的迭代方法基础上,在每一个时间步长内采用分段样条插值,对被积函数在各个插值点进行高精度的近似,其中引入精细积分方法,避免了有效数字的丢失,接着给出一类新的计算格式,避免矩阵求逆。尤其在高频阶段,具有很高的精度,这是一般积分方法的重要缺点所在。最后的数值算例表明方法具有很高的精度和稳定性。第四章采用增维精细积分方法研究粘弹性复合结构的动力响应,采用标准流变学模型,构造粘弹性复合结构的状态方程,建立增维精细积分计算格式。最后以多自由度粘弹性复合结构为对象,研究其在阶跃载荷和正弦载荷下的动力响应,通过与现有的方法比较,说明方法具有很高的精度和效率。
[硕士论文] 史志俊
工程力学 南京理工大学 2005(学位年度)
摘要:  近年来新结构和新材料的使用,在有效地减轻了结构质量的同时,却降低了结构的刚度,从而使结构动力学问题显得尤为突出。结构模型修改已经逐步演化为一个多学科的研究课题。针对这一情况,本文首先介绍了一种国际上最新提出的高效的进化算法——粒子群优化算法的基本原理、实现方法以及目前的主要应用情况。而后,将粒子群优化算法运用到结构模型修改这一领域之中,对一个实际的五层框架结构的动力模型进行修正,得出了修改后的结构刚度。并用修改后模型计算出的模态数据与实验测得的模态数据的相似度ER和MAC来衡量模型修改的准确性,最后的计算结果ER与MAC和基于灵敏度分析、神经网络、和遗传算法的模型修改方法的计算结果进行了比较。对比结果表明,在大多数情况下,用粒子群优化算法计算所得到的修正结果要比其它算法所得到的计算结果更加接近于实际测得结果。因此,用粒子群优化算法进行模型修改是可行的。  
[硕士论文] 赵佳锐
环境科学 上海交通大学 2005(学位年度)
摘要:本项研究从益生菌的筛选和分子鉴定出发,针对来源于健康青年和儿童肠道的乳杆菌和双歧杆菌,一方面筛选具有高抑菌活性的菌株,另一方面筛选具有降胆固醇能力及耐受胃肠道低pH和胆汁盐性能的菌株,并初步研究益生功能的机理。采用分子生物学的方法进行乳杆菌和双歧杆菌的筛选和鉴定,相对传统微生物学方法更快速便捷,可以直接鉴定到种。实验研究的乳杆菌和双歧杆菌来自于健康人群肠道,安全性能高于其他来源的益生菌。 研究证明益生菌具有去除培养基中胆固醇的能力。27株实验菌株中,5株对培养基中胆固醇的去除率达到了40%以上,12株去除率介于30%~40%之间,其余10株去除率低于30%。去除率和去除效力两个指标同时用于考量菌株的去除胆固醇能力。胆固醇去除率超过40%的Bm29、LM1、Lp0333、Xc3、Zc1这5株菌,生长良好,去除效力1也都达到了20μg/(ml*u)以上,可作为有潜力的菌株考虑。不同菌株的耐胆汁盐能力有明显差异,27株实验菌株中有4株受胆汁盐抑制严重,其余23株对0.4%牛胆汁的迟滞时间不超过2h,抑制不明显。不同菌株的耐酸能力差异明显,27株实验菌株中,共有7株经120min酸化后迟滞时间低于10h,其余20株经120min酸化后迟滞时间超过10h(耐酸能力较差)。本实验益生菌菌株中的降胆固醇能力、对胆汁盐的耐受性和对酸的耐受性之间没有发现明显相关性。
[硕士论文] 蔡田园
控制理论与控制工程 华北电力大学;华北电力大学(北京) 2004(学位年度)
摘要:当代科学技术的突飞猛进,极大地促进了分析仪器的发展,机构小巧、性能优越、价格便宜、操作简便的小型便携在线分析仪器发展尤为迅速.便携仪表适用于工业现场,可以供运行人员对现场设备运行情况进行实时地测量、显示和分析.高级嵌入式计算机系统和网络技术的应用,使仪器仪表将传感测量、补偿计算与信号分析处理等功能集于一身.在这其中,操作系统、芯片、总线、接口技术成为仪器仪表的内核,嵌入式系统成为技术的代表,并由此形成了仪器仪表行业发展的趋势.该文基于目前流行的便携式仪器的核心技术——WindowsCE,设计开发了应用于现场设备振动测量分析的的便携式测振仪表,针对现场特点和实际要求,对于测振仪的硬件系统进行了规划设计,并重点对于仪器软件进行开发,在WindowsCE平台下,利用EVC语言开发研制了仪器的应用软件,实现了包括信号采集、分析、显示、数据存储和通信功能的软件系统;并对该软件进行了计算机仿真调试.
[硕士论文] 孙成疆
结构力学 西安建筑科技大学 1999(学位年度)
摘要:该文主要以柔性连杆机构为研究对象,通过选用压电型智能材料作为传感器和执行器、依据经典控制理论确定相应的控制律,以此进行了弹性体振动的主动控制研究.具体进行了以下几个方面富有新意的研究工作:首先,运用微分方程等效积分形式导出的虚位移原理和压电材料的正压电效应提出了一种表面粘贴有PVDF压电薄膜的 Euler-Bernoulli梁单元模型,由有限单元法给出了运动微分方程.其次,以多柔体动力学和压电耦合弹性体理论为基础,运用LAGRANGE方程及有限单元法建立了表面粘贴有PVDF压电薄膜的智能柔性连杆机构动力学模型,给出了相应的运动微分方程;对智能柔性连杆机构的动态特性进行了初步数值分析与研究;使用比例微分控制方法对曲柄摇杆机构的弹性体振动进行了闭环主动控制,通过数值仿真比较控制前后弹性位移的大小,得到了一些可供机构实际设计参考的结论.最后,利用O-O-P技术(面向对象)初步开发了基于Windows平台的32位智能柔性连杆机构有限元动力分析软件包,其特点是将有限元前后处理、有限元分析与计算数值分析集一体,具有数据输入操作简捷、用户接口界面友好、实时进行数值可视化仿真等特点,实验了固有频率、动应力、纵横向弹性位移以及控制前后的比较可视化仿真,对柔性机构弹力有限元分析的视算技术作出了一些开发工作.
[硕士论文] 杜金梅
工程力学 中国工程物理研究院 2000(学位年度)
摘要:该文探索研究了由封装介质产生的侧向稀疏对PZT-95/5(Nb-1)陶瓷去极化性能的影响.在样品的不同封装介质(不同侧向稀疏程度的情况下)和几何尺寸条件下,进行了冲击去极化实验;理论上利用流体模型(即一维流体力学近似方法)对冲击压力和侧向稀疏进行估算;根据实验条件拟合出物理计算模型,利用流体弹塑性模型,采用有限元计算方法对样品中的冲击压力进行三维计算.根据实验和理论计算,得出如下结论:1.在所研究的压力区内,冲击波在样品中以弹性波的形式传播,能够用弹塑性应力波理论说明和解释实验现象,冲击压力P(z)服从指数衰减规律;2.侧向稀疏导致冲击压力减小,冲击压力的减小导致电荷释放以近乎直线关系下降,对于沿传播方向尺寸比较大的样品,其影响很明显,导致输出能量效率的降低,有可能导致电源失效;3.封装介质的力学阻抗对边侧稀疏效应有影响,从而对电荷释放有影响.当样品与封装介质力学阻抗匹配较好时,侧向稀疏可忽略,输出电流为一方形脉冲;阻抗失配时,侧向稀疏影响增大,冲击压力衰减变快,去极化电流随时间近似线性地减小,封装介质的阻抗越小,电流减小的越快.
[硕士论文] 刘永寿
工程力学(一般力学与力学基础) 西北工业大学 2000(学位年度)
摘要:转子振动主动控制是一门新兴的科学技术,有重要的工程实用价值.灰色控制理论是在其它控制理论基础上发展起来的一种新型控制理论,适应性很强.该文主要研究了灰色控制理论在转子振动主动控制中的应用.
[博士论文] 岳宝增
一般力学 清华大学 1998(学位年度)
摘要:该文对不同的隔板位置和宽度进行了数值模拟.模拟结果表明加入隔板后在隔板附近产生极复杂的液体运动,主要是产生涡漩及尾流而耗散液体的动能,这是加入隔板后产生阻尼效应而降低由晃动所产生荷载的主要机理,结果还表明:此时没有出现碎波、旋转等现象,隔板越宽越靠近自由液面,对晃动的阻尼效果越明显.通过所得结果与有关实验结果的比较,说明该文所给出的ALE有限元分步方法对求解三维大幅晃动问题的正确性与有效性.将任意的ALE描述方法引入求解大幅晃动问题的边界无方法中,用Galerkin方法对系统方程进行了数值离散,对时间变量采用Newmark方法进行了数值离散.推导了系统非线性方程的预测-多次校正迭代格式,对自由晃动及强迫晃动进行了数值模拟并对模拟结果进行了比较分析.采用半解析有限元方法和解析双势函数法,对有弹性防晃隔板的复杂腔体内液体晃动问题进行研究,得到影响晃动抑制的主要参数,对工程应用有重要价值.
[硕士论文] 王将魁
实验力学 北京交通大学;北方交通大学 1997(学位年度)
摘要:该文以加补充项的Fourier-Bessel双重级数的位移模式,对弹性地基扇形板在各种边界条件下的弯曲问题,提出了一种应用范围比较广的、便于计算的解析形式的解法,给出了各种角度的径向简支弹性地基扇形板在均布荷载作用下的挠度和弯矩的分布曲线,并将所得结果与有关文献的数值进行了比较.该文推广了加补充项的Fourier级数法的应用范围.
[硕士论文] 张火圣
生物力学 太原理工大学;太原工业大学 1997(学位年度)
摘要:该文建立了体外培养幼鼠颅盖骨成骨细胞的培养方法,利用微管吸吮技术研究了体外培养成骨细胞的被动变形特性,测量了其在阶负压下吸入长度随时间的变化过程,并用标准线性弹性半无限体模型研究了秋水仙素对成骨细胞弹性性质的影响,发现经秋水仙素处理后的成骨细胞的杨氏模量较正常组成骨细胞高,t检验有显著性差别.该研究工作为进一步研究成骨细胞伯离体及在体的主动变形机制提供了有价值的数据.
[博士论文] 王命宇
一般力学 西北工业大学 1997(学位年度)
摘要:该文利用数值模拟的方法对非线性系统的分叉与混沌现象进行了系统的研究,主要内容包括:1.在比较现有的Lyapunov指数计算方法的基础上,利用在时间的演化过程中两个正交向量构成的四边形的平均面积变化率恰好等于这两个向量自身长度的平均变化率之和这一性质,提出了一种计算全部Lyapunov指数的简化算法;2.对Duffing系统的分叉、混沌与相应的Lyapunov指数的计算进行详细的研究,得到了倍周期分叉、对称破裂分叉过程中相应的Lyapunov指数的变化规律,研究表明Lyapunov指数的最大值为零标志着分叉的发生,这种规律也适用于二自由度Duffing系统的倍周期分叉;3.通过对白噪声过程的模拟,将Lyapunov指数的数值计算方法引入非线性随机系统,模拟计算不仅证实了在噪声强度较小等条件下,现有的近似分析计算方法(如随机平均法,摄动法以及积分渐近展开法等)是可行的,也证实了对非线性随机系统的Lyapunov指数进行数值模拟的有效性;4.针对Lyapunov指数谱与Duffing系统的阻尼系数的依赖关系,对阻尼系数引入脉冲扰动,据此实现对混沌系统的控制,这种控制方法相当于脉冲控制方法,于是详细讨论了脉冲强度,正脉冲持续时间、脉冲周期等控制参数对混沌控制结果的影响.
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