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关键词： 100米短跑   支撑阶段   运动学   表面肌电  

摘要： 通过对受试者百米途中跑支撑阶段支撑腿的运动学数据和肌电活动情况进行采集,进而得出相关的运动学指标与肌电学数据。并希望通过对采集数据的分析与讨论,寻求我国部分优秀100米短跑运动员的专项技术普遍存在的肌肉特点和肌肉用力特征,最终为该项目的运动训练的理论与方法提供一定的理论依据与指导。 材料与方法: 本文共选取了6名现役百米短跑运动员为测试对象,采用一台美国产MotionPro X?高速摄像机和德国引进的16导Biovision多功能肌电测量仪进行同步测试,主要对男子百米途中跑支撑技术环节的运动学数据和肌电学指标进行采集,运动学数据采用上海体育学院自主研发的SBCAA & CAI SYSTEM-SBCAS运动学处理软件对每名受试者三次有效的数据进行有关运动学数据的处理与分析。处理表面肌电原始数据的软件是BIOVISION肌电采集系统自带的DasyLab10.0软件。对每名受试者三次有效的原始肌电数据分别进行高低通滤波(其中高通为20HZ,低通为400HZ),清除噪音干扰和原始数据平滑后,再对其进行全波整流,将负波转为正波;最后进行积分肌电(IEMG),包络线等处理得到相应的数据。 结论: 1)运动员身体重心的最低点约出现在整个支撑阶段的33.3%时刻,后蹬阶段的后期是身体速度增大的关键时期,而重心垂直速度后蹬阶段的后期逐渐趋于平稳; 2)在缓冲阶段和后蹬阶段,股二头肌和半腱肌的肌肉做功百分比都明显高于其他几块肌肉,约占总体肌肉做功的50%同时臀大肌是参与展髋,使身体重心快速前移的主要力量来源; 3)支撑阶段支撑腿的肌肉发力顺序是:臀大肌→股直肌→半腱肌→股二头肌→阔筋膜张肌→胫骨前肌。

关键词： 活性污泥法   微生物比增长速率   动力学参数   数值模拟   非稳态反应器  

摘要： 本文的研究目的是探索活性污泥微生物增长和底物降解的规律,建立一个实用的活性污泥非稳态动力学模型及相应的数值模拟计算方法,确定典型生活污水的水质特征和模型参数,实现对污水处理过程及处理效果的预测。 根据活性污泥法非稳态动力学模型的需要,考虑到OPM（单位量的微生物所能利用的有机物量）对微生物比增长速率的影响,首先研究和测定了活性污泥微生物比增长速率曲线,确定了微生物比增长速率与OPM的关系,继而建立了计算非稳态反应器中微生物和底物浓度的关系表达式,完成了系统模型的构建;然后将各个关系表达式转化为计算机语言,选择合适的算法,编制计算机程序并进行求解。另外,因模型计算的需要,本文还确定了活性污泥法污水处理系统的动力学参数YT、Kd、vmax和KS的值,为活性污泥系统进行理论研究提供了依据。 实验结果表明,活性污泥微生物生长与底物浓度并非直接相关,通过实验,提出了微生物比增长速率与OPM的关系曲线,表明了微生物比增长速率是OPM的函数。底物浓度与微生物浓度的比值是决定微生物生长的关键因素。 最后,通过对验证实验进行数值模拟,根据对反应器中活性污泥微生物浓度的模拟计算,得出了不同情况下的底物浓度变化的模拟曲线,模拟值和实验值的吻合度较好,说明本文提出的数学模型是比较可靠的。

关键词： 生产储油轮   锅炉控制   汽包水位检测   双冲量控制  

摘要： 生产储油轮在海上因风浪冲击必然出现纵、横倾,这将加剧船用燃油锅炉汽包水位的虚假现象,给锅炉控制造成不利影响。剖析了船用锅炉汽包水位动态特性和识别方法,提出一种双冲量船用锅炉给水PID控制模式,以克服和解决假水位问题。给出了PID算法,采用PAC Rx7i设计了硬件冗余的分布式控制系统结构。应用表明,虚假水位得到了有效抑制,冗余PLC控制对于锅炉安全稳定运行意义重大。

关键词： 动力响应   双块式无砟轨道   高速铁路   参数   ANSYS  

摘要： 目前,我国正致力于高速铁路和客运专线的大规模建设,无砟轨道以其结构稳定性好、耐久性强、轨道平顺性高、刚度均匀性好、维修工作量少和技术相对成熟等优点,逐渐成为高铁结构的首选。但是对于土质路基上无砟轨道的研究尚处于理论研究与分析试验阶段,而双块式无砟轨道在土质路基上的应用相对板式轨道又显滞后,因此对土质路基上双块式无砟轨道的受力分析与参数研究具有很重要的现实意义。 本文以土质路基上CRTS I型双块式无砟轨道结构作为研究对象,通过叠合梁模型、实体模型和梁板模型的比选,依据有限元原理,采用有限元软件ANSYS建立了土质路基双块式无砟轨道力学梁板模型,对CRTS I型双块式无砟轨道进行瞬态动力学分析。文中通过对比一组轮对和两组轮对运行时结构的垂向动力响应状况,选取一个转向架上沿钢轨前进的两个轮对荷载进行后续研究,计算土质路基上轨道结构各部件的响应,进行动力分析,从而研究扣件失效和轨道结构参数改变对CRTS I型双块式无砟轨道结构的受力变形影响规律。 参数研究主要是针对不同的扣件刚度、道床板弹性模量、水硬性混凝土支承层弹性模量和地基弹性模量进行模拟计算,研究结构各层的垂向动力响应。分析认为,扣件刚度增大,钢轨挠度减小,结构各层垂向加速度减小,道床板和支承层的纵横向弯矩增大,综合考虑,认为扣件刚度选用60kN/mm左右较为合适;轨道板弹性模量则在35000MPa附近选值比较合理;地基系数越高,沉降越小,对上部结构越有利,但要最终数值要考虑客观条件谨慎确定。

关键词： PET   点云   自适应   系统矩阵   双滤波器   参数估计   动态重建   房室模型  

摘要： PET(正电子发射断层成像)是现在医学影像学中一种重要的断层成像技术,在生物医学研究和临床诊断有着不可替代的作用。PET图像重建研究是PET研究中的一个重要分支,图像重建包括静态重建和动态重建,不同的重建方式提供不同的研究信息,为了更好地满足PET技术的发展和应用,本文对PET重建算法中的问题进行研究分析,主要内容和贡献如下： 1、本文针对PET图像重建中存在的如何协调重建图像精度和重建速度的问题,提出一种采用无网格的点云结构的系统矩阵的建立的方法,根据结构先验图像提供的信息密度不同来提高布点的有效性,同时保证关键信息的重建和计算开销的减少,通过数字体模,模拟数据以及真实病人数据实验证明结构先验导引的自适应点云方法能够在保证重建精度的同时减少重建时间。 2、本文对如何提高PET放射性浓度和动力学参数精度的问题展开研究,PET动态重建关注于时空分布信息,即通过示踪剂动力学模型,从生理和病理学方面来描述生物的动态新陈代谢情况,动力学参数能够实时反应生物体的代谢水平。本文提出利用状态空间框架,建立PET放射性浓度和动力学参数联合估计的框架,使用双滤波器方法求解,提高对噪声的处理能力,并且能得到放射性浓度和动力学参数的最优解。通过对单个ROI和多个ROI的模拟数据实验来验证放射性浓度和动力学参数的联合估计的有效性。

关键词： 后循环   磁共振血管造影术   解剖学   基底动脉   模型   快速电影相位对比磁共振成像   双反转恢复   血流动力学  

摘要： 第一部分:后循环活体解剖学研究 目的:应用3.0 T磁共振血管成像（Magnetic Resonance Angiography, MRA）技术对后循环形态结构进行活体观察和测量。 方法:对108例受试者行MRA及常规MRI检查,男58例,女50例,年龄（4～63）岁。观察指标:颅内段椎-基底动脉形态分型;两侧大脑后动脉P1段及后交通动脉粗细;两侧小脑上动脉及小脑前下动脉发出的位置、数量、与基底动脉的角度及信号;测量基底动脉长度及管腔直径;源图像与最大密度投影重组图像对小脑前下动脉的显示情况;两侧颅内段椎动脉的形态及信号特点。对结果进行统计学分析。 结果:基底动脉常见类型依次为ⅠⅠ型、ⅡRⅢ型、ⅡRⅠ型或ⅡLⅠ型。大脑后动脉P1段大多数较粗,亦有未显影者。后交通动脉大部分未显影,其余有的较粗或稍细。大脑后动脉P1段粗细与其同侧后交通动脉粗细相关（右侧:相关系数rk=0.44,P<0.01;左侧:相关系数rk=0.50,P<0.01）。绝大部分小脑上动脉均发自基底动脉,且信号强,数量可以为1条或2条。两侧小脑上动脉与基底动脉之间的角度差异无统计学意义（t=-1.19,P=0.23>0.05）。约3/4的小脑前下动脉显影,信号较强者占多数,但是部分信号稍弱或较弱,数量为1条或2条。两侧小脑前下动脉与基底动脉之间的角度差异亦无统计学意义（t=-1.13,P=0.26>0.05）。基底动脉平均直线长度（2.35±0.30）cm,男性比女性基底动脉直线长度长（t=4.19,P<0.0001）。基底动脉直线长度与年龄呈正相关（rk=0.28,P=0.0038<0.05）。双侧后交通动脉均未开放者基底动脉长度比单侧或双侧后交通动脉开放者长（t= 2.96,P=0.004<0.05）。51例基底动脉发生侧弯,除1例为双侧弯曲外,余均为单侧弯曲。基底动脉管腔平均直径（0.26±0.05）cm。基底动脉上、中、下三段管腔直径间差异无统计学意义（χ2=3.13,P=0.21>0.05 ）。男性比女性基底动脉管腔平均直径宽（ t=3.03 ,P=0.003<0.05）。双侧后交通动脉均未开放者基底动脉管腔平均直径比单侧或双侧后交通动脉开放者宽（t=4.09,P<0.01）。右椎动脉优势16例,左椎动脉优势33例,两侧椎动脉均势59例。 结论:3.0 T MRA可以对后循环正常解剖及变异进行无创性在体测量和研究,得到基底动脉分型图及相关参数,为解剖学、医学影像学及外科学的研究提供重要资料。 第二部分:3.0T MR快速电影相位对比序列测量非搏动稳态流体模型流速 目的:通过建立稳态流体模型,验证3.0T MR快速电影相位对比（Fast CINE phase contrast, Fast CINE PC）序列进行血流动力学测量的准确性,并对成像参数进行优化。 方法:将直径为3.0 mm的医用塑料管固定在水模中,将塑料管内充满液体并排空气泡。塑料管的一端连接高压注射器,高压注射器以不同流速向管腔内注射生理盐水,管的另一端连入量筒,用于回收生理盐水。将流体模型中心置于头部8通道线圈中心,平行放置的医用塑料管与磁体长轴一致。应用3.0T高场强MR扫描仪进行Fast CINE PC序列扫描,扫描层面垂直于所测管腔长轴。在不同流速编码（Velocity Encoding, VENC）、不同流速编码方向、不同流速、不同流动方向、不同倾斜角度、不同感兴趣区大小、不同层面及管腔内不同点对流速进行测量。对图像进行后处理。测定感兴趣区一个心动周期内30个时相的流速,将其平均流速作为流速进行研究。对结果进行统计学分析。 结果:不管流速编码方向如何选择,相位图均能正确显示液体流动方向,不同流速编码方向时测得的流速与实际流速间差异无统计学意义（t=0.29,P=0.79>0.05）。当流速编码小于液体实际流速时,则会出现混淆伪影,随着流速编码的增大,混淆伪影逐渐减小直至消失,测量速度与流速编码之间无相关性（P=0.94>0.05）。测量速度与实际速度呈正相关（相关系数=0.99,P<0.0001）。液体流动方向与流速编码方向相同、相反测得的流速与实际流速两两之间差异无统计学意义（F=3.51,P=0.0581>0.05）。不管管腔在各个方向有无角度,测得的流速与实际流速之间差异均无统计学意义（t=2.01,P=0.09>0.05）。不同大小感兴趣区测得的流速与感兴趣区大小呈负相关,相关系数=-0.99（P<0.0001）。不同大小感兴趣区测得的流量与感兴趣区大小呈正相关,相关系数=0.98（P<0.0001）。不同层面流速与实际流速之间差异无统计学意义（t=-0.97,P=0.36>0.05）。 结论:3.0T

关键词： 怎样  

摘要： 根据定义知,力和力的作用时间的乘积叫做冲量,其公式为I=Ft.(1)冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过程量,它与时间相对应.(2)冲量是矢量,它的方向由力的方向决定(不能说和力的方向相同).如果力的方向在作用时间内保持不变,那么冲量的方向就和力的方向相同.如果力的方向在不断变化,如绳子拉物体做圆周运动,则

关键词： 阻抗心动描记法   急性心肌梗死   血流动力学  

摘要： 背景 随着人民生活水平的提高,心血管系统疾病已成为影响人类健康的主要疾病之一。急性心肌梗死为其严重类型,早期诊断及及时治疗成为临床医学亟待解决的问题。经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention, PCI)为急性心肌梗死再灌注治疗非常重要的技术手段,发病12小时内未进行溶栓治疗前直接采用冠状动脉球囊扩张和支架治疗为直接PCI。为了解患者病情及对直接PCI治疗的反应,血流动力学的监测对患者非常重要。很多年来,采取热稀释法的肺动脉导管法(pulmonary artery catheter, PAC)成为血流动力学监测的“金标准”。但此法为有创监测方法,操作难度大,技术要求高。阻抗心动描记法(ICG)无创、安全、准确,与热稀释法监测结果相关性极高,在心血管疾病中具有重要的应用价值。目前广泛应用于心力衰竭患者,但在急性心肌梗死中应用较少。 目的 探讨阻抗心动描记法(ICG)各项参数在急性ST段抬高型心肌梗死患者中的改变及直接PCI治疗前后的改变,分析ICG在急性ST段抬高型心肌梗死中的应用价值。 方法 疾病组收集2010年9月至2011年2月期间在山东大学齐鲁医院急诊科住院的急性ST段抬高型心肌梗死患者53例,其中直接PCI组26例,男性17例,女性9例,平均年龄59.54±9.86岁；非PCI组27例,男性17例,女性10例,平均年龄62.81±9.80岁。健康对照组选择≥40岁健康查体志愿者30例,男性19例,女性11例,平均年龄58.37±7.49岁。应用美国***无创血流动力学监测仪,选取18种血流动力学参数：心率(HR)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、平均动脉压(MAP)、心输出量/心脏指数(CO/CI)、每搏输出量/每搏指数(SV/SI)、外周血管阻力/阻力指数(SVR/SVRI).速度指数(VI)、加速指数(ACI)、液体水平(TFC)、左室功能/左室功能指数(LCW/LCWI).预射血期(PEP)、左室射血时间(LVET)、收缩时间比率(STR),对直接PCI患者术前、术后24小时、术后1周,非PCI组患者急性心肌梗死后1周及健康对照者分别进行血流动力学监测。用SPSS10.0软件分析统计数据,采用T检验。 结果 1.直接PCI组术前与对照组相比：CO/***/***/LCWI降低,SVR/SVRI增加。 2.直接PCI组术后24小时与术前相比：CO/***/***/LCWI降低。 3.直接PCI组术后1周与术前相比：SVR/SVRI降低。 4.直接PCI组术后1周与非PCI组相比：CO/***/***/LCWI增加,SVR/SVRI降低。 结论 急性ST段抬高型心肌梗死后可出现心功能减退,ICG有助于了解血流动力学状态,判断直接PCI的近期疗效。

关键词： 土压平衡盾构机   行星齿轮传动   齿轮动力学   可靠性   优化设计  

摘要： 随着国民经济和城市建设的快速发展,地下空间的开发利用越来越迫切,盾构机作为一种快速、安全有效、自动化程度高的隧道掘进设备,受到广泛的应用。盾构减速器作为盾构机刀盘驱动系统的核心关键设备,由于其特殊的工作条件,要求其振动噪声小、可靠性高。因此,开展变工况下盾构减速器齿轮传动系统动力学特性研究以及基于动力学的可靠性评估,有助于提高盾构减速器的性能,从而进一步加快盾构减速器的国产化进程。 本论文依托国家863计划先进制造技术领域全断面掘进机关键技术项目土压平衡盾构大功率减速器课题研究开发任务,以自主设计制造的φ6.3m土压平衡盾构减速器齿轮传动系统为研究对象,研究了在时变外部激励和时变内部激励共同作用下土压平衡盾构减速器齿轮传动系统的动力学特性,求得了各级齿轮副啮合的使用系数和动载系数,并在此基础上,对系统进行了可靠性评估和参数优化设计,为土压平衡盾构减速器的国产化应用提供了科学合理的方法和理论支撑。具体的研究工作如下: ①采用集中质量法建立了包含时变啮合刚度,传动误差和阻尼影响的土压平衡盾构减速器三级行星齿轮传动系统纯扭转动力学模型,针对土压平衡盾构减速器齿轮传动系统的特性,分析了系统的外载荷,时变啮合刚度,传动误差和阻尼。 ②根据机械动力学理论求得了系统振动的固有频率和振型,并分析了其动力学特性。求得了包含变载荷和时变啮合刚度下系统各级齿轮副的振动位移响应和动态啮合力响应,分析了系统各齿轮副的振动位移以及动态啮合力随外部激励的变化规律。 ③分析了变载荷下,系统各级齿轮副啮合的动载系数和使用系数的表达式,并通过动力学分析,求得了其使用系数和动载系数变化曲线,分析了其变化规律,为载荷系数的取值提供了科学合理的方法。 ④分析了系统的失效模式,建立了系统的可靠性评估模型,并计算了自主设计制造的φ6.3m土压平衡盾构减速器齿轮传动系统的可靠度。 ⑤建立了行星齿轮传动系统基于动力学和可靠性的参数优化设计数学模型,针对盾构减速器第三级行星齿轮系统可靠度偏低的问题,对盾构减速器第三级行星齿轮传动系统进行了以可靠度最高为目标的优化设计,优化后的设计参数能明显的提高第三级行星齿轮传动的可靠度。 本文所做的研究工作,为土压平衡盾构减速器的设计提供了一定的理论参考,为土压平衡盾构减速器的工程应用奠定了基础。

关键词： 纳米复合材料   参数振动   多尺度法   稳定性   分叉   混沌   参数识别  

摘要： 纳米复合材料作为一种新型材料,由于其性能的可设计性被广泛应用于航空航天、国防、交通、体育等领域。从对粘弹性材料的研究成果来看,其表现出丰富的非线性现象,树脂基纳米复合材料属于粘弹性材料,因此纳米复合材料动力学性能的研究有着重要的实际应用价值。 本文针对自备的纳米复合材料屈曲梁在参数激励下的非线性动力学特性进行了分析。由于其材料参数和本构关系的未知,增加了理论方法构建系统动力学方程的难度。因此我们通过构建参数激励系统非线性振动梁的实验装置,并采用实验建模的方法,建立了系统的动力学控制方程。利用多尺度法研究系统在1/2亚谐共振时系统稳态响应的幅频特性,同时分析了系统随激励幅值和阻尼系数变化时的稳定性和分叉行为。主要工作包括以下几方面的内容： 1.针对非线性动力学控制方程,研究了系统的稳定性和分叉特性。利用多尺度方法对系统的幅频响应和解的稳定性进行了分析,并采用数值模拟分析参数激励幅值、阻尼参数对系统分叉行为的影响。 2.用Runge-Kutta数值方法分析梁的动力学特征。用相平面图、Poincare映射、功率谱图、分叉图等方法分析梁的全局分叉情况,用最大Lyapunov指数判断振动的混沌特性,并分析系统通向混沌的道路。 3.基于增量谐波平衡非线性识别方法,以Mathieu-Duffing方程为例,验证了该方法在周期分叉和混沌运动状态下对系统识别的有效性。