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关键词： 全可视椎间孔镜   腰椎感染   椎间隙感染   有限元分析   生物力学  

摘要： 背景:全可视椎间孔镜技术是治疗腰椎椎间隙感染的可靠方式,现阶段,对于椎间隙感染椎间孔镜治疗术后患者腰椎稳定性的生物力学研究还比较欠缺。目的:分析全可视椎间孔镜治疗腰椎椎间隙感染术前术后腰椎稳定性的生物力学变化,明确此术式是否会对腰椎稳定性产生影响,术后是否需要二期坚强内固定稳定腰椎。方法:选择1例行椎间隙感染全可视椎间孔镜手术并回访2年患者的术前CT图像,利用Mimics、Geomagic、SolidWorks、Ansys软件建立术前腰椎L_(4/5)(椎间隙感染节段)有限元模型M1;在此基础上,仿照患者术后CT椎间盘处理、椎板关节突截骨情况,还原全可视椎间孔镜治疗椎间隙感染的术后模型M2,在两组模型的L_(4)椎体上施加相同的测试应力,L_(5)椎体固定支撑,分析6个方向(前屈、后伸、左旋转、有旋转、左侧弯、右侧弯)下关节的活动度及纤维环的Von Mises应力极值。结果与结论:①与M1模型相比,模型M2在前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、左旋转、右旋转的整体关节活动度分别增加0.863°,0.326°,0.580°,0.476°,0.283°,0.054°,模型M1与模型M2活动度变化不大,整体活动度变化均小于2°,稳定性影响较小;②与M1模型相比,模型M2在前屈、后伸、左侧弯、右侧弯、左旋转、右旋转下的纤维环Von Mises应力极值分别增加0.2909,0.4076,0.9336,0.1955,0.3497,0.0615 MPa,模型M1与模型M2不同受力状态下的纤维环Von Mises应力极值变化不明显,远远小于导致纤维环破坏的阈值(2 MPa);③提示全可视椎间孔镜治疗腰椎椎间隙感染患者术后责任节段稳定性变化不大,积极控制感染病灶后,或许不必强求二期行脊柱内固定确保脊柱稳定性。

关键词： 施耐德膜   有限元分析   骨密度   生物力学   上颌窦提升术   骨质条件  

摘要： 背景:关于施耐德膜应力分析的研究众多,国内外对施耐德膜应力分析的研究主要集中在上颌窦提升手术过程中或体外施耐德膜的应力应变分析,而有关上颌窦提升种植修复后咬合时施耐德膜的应力应变研究较为少见。目的:采用有限元分析探究上颌磨牙区不同剩余骨量、不同骨质条件行上颌窦提升种植修复后咬合时施耐德膜的应力分布情况及应力峰值、位移等。方法:基于健康成年志愿者锥形束CT扫描文件,建立上颌窦提升模型和种植体及相关配件的模型,设置4种骨质属性(Ⅰ-Ⅳ类松质骨)、2种上颌第一磨牙区剩余骨量(剩余骨高度3 mm与5 mm)、3种形态种植体(大螺纹种植体、柱形种植体、锥形种植体)、3种上颌窦提升术后模型[上颌窦提升未植骨或提升后植骨但未成骨组(S组)、上颌窦提升植骨后种植体周围成骨但顶端未成骨组(T组)及上颌窦提升植骨后种植体周围及顶端成骨组(U组)],有限元分析静态载荷下各组模型中施耐德膜的应力分布、应力峰值以及位移状况。结果与结论:①当骨质从Ⅰ类逐渐向Ⅳ类变化时,各组模型中施耐德膜的Von Mises应力峰值及位移峰值均呈逐渐上升趋势,在Ⅳ类骨时达最大值;当上颌第一磨牙区剩余骨量为3 mm、骨质为Ⅳ类、植入大螺纹植体时,S组模型中施耐德膜的Von Mises应力峰值最大(0.558 MPa)、位移峰值最大(278μm)。当骨质从Ⅰ类向Ⅳ类逐渐变化时,各组模型中施耐德膜的位移峰值呈逐渐上升趋势;在相同骨质条件下,植入柱形、锥形、大螺纹植体模型的施耐德膜位移峰值均表现为S组>T组>U组。②结果表明,当剩余骨量较少且骨密度较差时,应谨慎使用大螺纹种植体进行上颌窦提升手术,在上颌窦提升术前进行种植系统选择时应当将上颌窦黏膜的状态纳入术前考量范围,据此规划种植方案;剩余骨量的高度、密度及上颌窦内成骨情况决定了种植修复后咬合力传导至施耐德膜的应力峰值及位移峰值,行上颌窦提升种植手术时应当充分考量患者剩余骨量及骨密度,术中应尽可能剥离施耐德膜以增加成骨面积;柱形种植体与锥形种植体在上颌窦提升种植修复后对施耐德膜应力分布及位移形变的影响无显著影响;在剩余骨量小于3 mm行上颌窦提升种植修复时,使用骨移植材料能显著减小修复后咬合时的种植体动度及施耐德膜所受的应力;在上颌磨牙区剩余骨量大于5 mm的情况下,进行上颌窦提升种植修复无论种植体周围及顶端有无成骨,施耐德膜所受的应力峰值均远低于健康施耐德膜的平均穿孔张力。

关键词： 静冰压力   水-冰-闸门耦合模型   闸门受力特性   寒冷地区   水利工程  

摘要： 针对寒冷地区输水隧道水工闸门在冬季受静冰压力作用下的受力特性,文章采用有限元数值模拟方法进行分析。基于实际工程案例,构建水-冰-闸门耦合模型,模拟不同冰厚、水温及闸门结构参数条件下静冰压力分布规律。结果表明,静冰压力主要集中于闸门下部区域,最大压力值可达0.5MPa,并导致闸门局部变形超限;通过参数优化,提出增设保温层和加强支撑结构的改进方案,有效降低应力峰值30%以上,显著提升闸门运行安全性。研究成果可为高寒地区水利工程设计提供理论依据和实践参考。

关键词： 排肥器   螺旋槽轮式   EDEM   稳定性   均匀性  

摘要： 针对东北地区水稻变量施肥作业外槽轮排肥装置工作过程中发生的脉动现象影响施肥均匀性,不利于精准或精量施肥的问题,设计了一种螺旋槽轮式施肥装置。依据侧深施肥农艺要求和槽轮式排肥器机构设计的农业技术要求,结合东北地区水稻种植常用的复合肥专用颗粒肥料物理力学特性,以及2FH-2.4型水稻侧深施肥机结构特点,优化设计了螺旋槽轮式施肥装置的参数,根据处方图的变化,改变影响因素以实现合理施肥;基于EDEM模拟仿真,以排肥稳定性、均匀性变异系数为指标,在不同凹槽半径、不同螺旋升角角度和不同槽轮转速参数下,进行二次正交旋转回归试验,运用Design-Expert V13进行分析检验,得到回归方程和响应曲面图,分析试验因素间的交互作用并进行优化,确定最佳参数组合:凹槽半径为10 mm、螺旋升角为55.3472°、槽轮转速为10.5629 r/min,此时稳定性变异系数为1.72%、均匀性变异系数为4.632%,均达到施肥机械质量评价指标技术规范要求;台架试验结果与模拟优化组合基本一致,满足设计要求。

关键词： GEO-Slope   泵站基坑边坡   稳定性分析   摩根斯顿-普赖斯法   安全系数   参数敏感性  

摘要： 文章以吉林省某泵站基坑边坡为研究对象,系统分析了边坡稳定性问题。通过文献综述梳理了国内外边坡稳定性研究进展,详细阐述了摩根斯顿-普赖斯法的理论基础和计算原理,介绍了GEO-Slope软件的功能特点。结合工程实际,建立了精细化数值模型,计算不同位置的边坡安全系数,并进行了参数敏感性分析。结果表明,泵站基坑边坡在各工况下均满足规范要求的安全系数,最后提出了针对性的工程措施建议。本研究为类似地质条件下的泵站基坑边坡设计提供了有价值的参考。

关键词： 宰后贮藏期间   滩羊肉   肌红蛋白   色泽稳定性  

摘要： 选取6月龄滩羊背最长肌为研究对象,对4℃条件下贮藏0、1、2、3、4、6、8 d的样本进行肉色稳定性相关指标测定,探究不同贮藏期对宰后滩羊肉色泽稳定性的影响。结果表明:贮藏0~8 d内,滩羊肉pH值呈现显著的先降后升动态变化(P<0.05),其中最低水平出现在贮藏第3天;亮度值(L*)、红度值(a*)、黄度值(b*)、R_(630 nm)/R_(580 nm)均呈先显著上升后显著下降趋势(P<0.05);高铁肌红蛋白(metmyoglobin,MetMb)相对含量呈先显著下降后显著上升趋势(P<0.05),氧合肌红蛋白(oxymyoglobin,OxyMb)相对含量呈先显著上升后显著下降趋势(P<0.05),脱氧肌红蛋白相对含量整体呈下降趋势;高铁肌红蛋白还原酶活性和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸含量均呈显著下降趋势(P<0.05);宰后贮藏0~4 d,乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活性显著上升(P<0.05),并在第4天达到最大值,贮藏后期LDH活性显著下降(P<0.05);由于宰后贮藏期间肌红蛋白与空气中的O2长时间接触以及肌肉中还原性物质含量及活性的降低,导致OxyMb被逐步不可逆氧化蓄积为MetMb,进而对肉品的L*、a*、b*造成影响,最终引起肉色褐变,此过程受肌肉pH值变化的调控。本研究成果对完善滩羊肉宰后肉色稳定性理论及冷鲜滩羊肉品质控制及加工贮运技术改进具有积极的理论指导作用。

关键词： 层状岩体   遍布节理模型   地下洞室群   各向异性  

摘要： 文章以层状岩体地下洞室群为背景,旨在揭示层状围岩结构面的控制效应。分别采用遍布节理岩体本构模型与Mohr-Coulomb模型开展开挖数值模拟,分析位移场、主应力演化与塑性区范围。结果表明,遍布节理模型最大位移为4.08×10^(-2)m,较Mohr-Coulomb的3.54×10^(-2)m增大约15%,且变形呈显著各向异性。两者最大主压应力峰值均约25MPa,但遍布节理模型卸荷范围更大,更易诱发张拉破坏,其塑性体积约260520m^(3),较Mohr-Coulomb的224106m^(3)增大约16%。研究表明,遍布节理模型更能反映结构面控制下层状岩体的各向异性变形与破坏模式,研究成果为洞室群稳定性评价与支护设计提供更可靠依据。

关键词： 三维应力   顶板变形   巷道支护  

摘要： 针对掘进工作面顶板不稳定性造成的安全隐患及空顶距取值不当引发的掘进效率低下等技术难题,以青磁窑煤矿5329巷为例,系统分析了煤巷掘进工作面顶板在三维应力状态下的应力分布特征与变形规律。研究结果表明,顶板变形量与顶板泥岩的黏聚力及支护强度间存在明显负相关关系,而顶板变形量与顶板泥岩的厚度以及空顶距呈现出正相关关系;根据5329巷地质特征将空顶距离设定为2 m,使支护强度提升至0.27 MPa;调整空顶距离后掘进速度从每月160 m提升至每月360 m。

关键词： 缺憾   难以忘却   生命结晶   电影   玄秘   梦境   强度  

摘要： 我如果要拍一部电影,而且只能拍一部电影,我希望它是像诗一样的电影,它就像梦境一样,怎么解释似乎都不准确,但它又有不可思议的强度,你只要看过它,就难以忘却它,而且还想要一遍又一遍地看它。我的有生之年如果只能写一本书,我希望它是像凝结生命的结晶一样的书,它所包含的缺憾有很多层次,并有一言难尽的玄秘,也只有文字才能把它巧妙地掩藏起来。

关键词： 煤矸石   多元煤基固废   胶结充填体   流动性能   早期强度  

摘要： 为促进煤矿固体废弃物的资源化利用,以陕西某煤矿产生的煤矸石、粉煤灰、炉渣与脱硫石膏为原料混合制备多元煤基固废胶结充填体,系统性研究了多元煤基固废膏体的流动性能和充填体的力学性能演化规律。以单一煤矸石胶结充填体为早期强度对照组,研究质量浓度、水泥占固料比例对充填体强度的影响。结果表明,随着水泥占固料比例、质量浓度降低,膏体流动性能增强。随着水泥在固料中占比、质量浓度的增加,煤矸石充填体单轴抗压强度提高,提高幅度也呈现出增大的趋势。水泥占比对强度影响大,多元煤基固废充填体强度变化规律与煤矸石充填体相同。多元煤基固废充填体固结时间长,形成强度速度慢,但强度提高幅度大,最终强度高。研究结果可为提高多元煤基固废综合利用率提供一条新的思路。