颈动脉粥样硬化斑块的对称性特征对血流动力学环境影响的比较研究

作者： 梁竹青   贡向辉   王亚伟   张弛   谢晟   樊瑜波   来源： 医用生物力学 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 壁面剪切应力   颈动脉粥样硬化斑块   流动力学   比较研究  

描述： 目的发生在颈动脉窦附近的动脉粥样硬化斑块,是诱发缺血性脑卒中的关键危险因素。临床医学影像数据和血流动力学分析都显示斑块的几何特征与血栓的发生发展密切相关,已有大量工作研究斑块引起狭窄的程度对局部动脉血流动力学环境的影响,但斑块的对称性特征对血流动力学环境的影响尚未系统研究。本文旨在研究颈动脉斑块的对称性特征对斑块处血流动力学环境的影响。方法以健康人颈动脉CT影像数据为对照,从临床获取3例颈动脉窦狭窄患者CT影像数据,他们颈动脉窦附近斑块分别具有典型的轴向对称、轴向不对称横截面方向对称、轴向与横截面方向均不对称的特征,用Mimics和Geomagic软件重建三维血管模型。利用openFoam软件的snappyHexMesh模块对重建的血管模型及其内部血流区域划分多面体网格,以文献中的颈总动脉血液体积流量曲线作为入口条件,运用pimpleFoam求解器计算血管模型内的瞬态血流动力学变化。利用后处理软件paraview分析了斑块附近的血管壁面剪切应力分布、OSI分布和速度流线的分布,提取了斑块附近典型位置处的剪切应力变化曲线。结果与轴向对称、轴向不对称横截面方向对称斑块相比,在速度峰值时刻,轴向与横截面方向均不对称斑块有最高的局部切应力和最不均匀的低切应力分布;整个脉动周期内,轴向与横截面方向均不对称斑块的剪切振荡指数(OSI)分布最不均匀,并且斑块下游肩部位置壁面剪切应力变化与另外两种斑块对比存在相差。结论轴向与横截面方向均不对称斑块的壁面剪切应力分布更不均匀、可能对局部的动脉血管内皮细胞行为和功能产生不同影响,使斑块进一步发展。斑块的对称性,尤其轴向与横截面方向均不对称的特征,可以作为几何参数,为临床上斑块的发生发展诊断提供一定的指导。

航空发动机进口整流支板防冰槽裂纹故障分析

作者： 张弛   王雅谋   来源： 航空发动机 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 防冰槽   航空发动机   进气机匣   振动   裂纹   整流支板   风扇  

描述： 为了排除某型发动机进口整流支板裂纹故障,利用故障树的排查方法分析了故障原因,并对试验件进行了断口分析、尺寸测量、动应力及残余应力测试、防冰槽结构形式及表面状态疲劳对比试验。结果表明:支板防冰槽裂纹产生的主要原因是进气机匣焊接后残余应力较大,且防冰槽边缘存在应力集中,在试车过程中,防冰槽应力集中处在转子叶片激振的作用下萌生裂纹并扩展。针对故障原因开展了结构改进设计与试验,提出了修改防冰槽宽度、倾角尺寸及增加重熔层控制等措施,使得该故障得以排除。

石墨烯/丝素蛋白3D复合支架在骨再生方面的应用研究

作者： 丁希丽   黄艳   刘海峰   樊瑜波   来源： 医用生物力学 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 复合支架   骨再生   石墨烯   丝素蛋白   间充质干细胞  

描述： 背景最近,越来越多的研究关注于探索石墨烯基材料促进间充质干细胞成骨分化的潜力。特别是,一些研究致力于研究干细胞在涂有石墨烯或与石墨烯结合的薄膜上的行为变化。三维(3D)石墨烯泡沫促进干细胞向成骨细胞分化的研究逐渐引起人们的关注。然而,与基于石墨烯的基底和泡沫相比,加入石墨烯的3D复合支架的成骨能力一直没有得到研究。目的本研究设计了加入石墨烯的3D丝素蛋白复合支架以研究该支架对大鼠骨髓来源的间充质干细胞(rBMSC)的黏附、增殖和成骨分化的影响。方法利用冷冻干燥法制备含有不同含量石墨烯的石墨烯/丝素蛋白多孔复合支架(0%、0.5%和2%G/SF复合支架)。利用扫描电镜观察不同复合支架的表面形貌和微结构。本研究中还在不同的G/SF复合支架上接种大鼠的骨髓间充质干细胞,利用扫描电镜观察细胞的黏附、增殖情况以及细胞形态。同时,利用免疫荧光染色检测不同支架的成骨相关蛋白(Ⅰ型胶原、骨粘连蛋白和骨钙素)的表达情况。结果扫描电镜结果显示石墨烯很好地分散在丝素蛋白基质中,并且支架的微观结构受石墨烯添加量的影响。将rBMSC接种在G/SF支架上并培养21 d。细胞形态学结果表明0%和0.5%G/SF支架具有良好的细胞黏附和增殖能力。此外,免疫荧光染色结果显示,0.5%G/SF支架上的细胞表达成骨相关蛋白(Ⅰ型胶原、骨粘连蛋白和骨钙素)最高。结论所有数据表明,本研究中制备的0.5%G/SF支架具有促进干细胞成骨的巨大潜力,其在骨组织工程中具有较好的应用前景。

正癸烷作为航空煤油雾化过程代理燃料的研究

作者： 霍伟业   林宇震   张弛   庄纯青   来源： 航空动力学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空煤油　　正癸烷　　旋流　　雾化　　物理代理燃料  

描述： 对航空煤油和单组份碳氢燃料正癸烷的雾化性能进行实验测试,研究在部件燃烧特性验证阶段,正癸烷作为航空煤油雾化过程代理燃料的可行性.结果表明:在室温条件下,经过旋流器的气流压力降分别为0,500,2 000Pa,供油压力从0.1~1.0MPa间隔0.1MPa均匀变化,使用马尔文激光粒度仪测量旋流器下游点火器位置处两种燃料的雾化索太尔平均直径.对于两种燃料,供油压力大于0.5MPa后,SMD变化缓慢,此时两种燃料的雾化过程基本完成,雾化索太尔平均直径均介于30~45μm之间.相同气流压力降下,正癸烷的雾化SMD比航空煤油稍大,这与其更高的黏度和表面张力有关;供油压力大于0.5MPa后,两种燃料的雾化SMD非常接近.在对实验数据进行拟合分析的基础上,获得了航空煤油和正癸烷在旋流中的雾化SMD经验关系式,发现拟合系数的相对差异约为7%,可将正癸烷经过适当的修正之后做为航空煤油雾化的代理燃料.

基于Simulink的飞机刹车控制器设计

作者： 孙延鹏   张弛   王海燕   来源： 沈阳航空航天大学学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 飞机刹车控制器   Matlab/Simulink仿真   模糊+PID控制   模糊控制   PID控制  

描述： 基于Simulink的飞机刹车控制器设计

航空发动机极端条件下液雾自燃特性研究进展

作者： 高伟   张弛   贺春龙   林宇震   来源： 实验流体力学 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 液雾自燃   航空发动机   低排放燃烧室   贫油预混预蒸发燃烧  

描述： 贫油预混预蒸发(LPP)燃烧是目前最先进的民用航空发动机低排放燃烧技术,但在预混过程中面临的自燃与回火等风险,已成为制约其发展的瓶颈问题。在航空发动机燃烧室的高温(最高1000K)、高压(最高6MPa)来流极端条件下,预混预蒸发段内自燃属于受限空间内的液雾自燃,本文对与液雾自燃相关的实验研究进行回顾和分析。首先,描述民用航空发动机LPP燃烧室内的液雾自燃过程,分析液雾自燃的影响因素和特点,指出液雾自燃的重点研究方向;其次,对与液雾自燃密切相关的化学自燃研究进行简要综述,总结各物理参数对化学自燃的影响规律;最后,重点分析液雾自燃的实验研究现状,展示航空发动机极端条件下的液雾自燃随机性研究进展,探讨液雾自燃研究面临的问题和后续发展趋势。

基于强化学习方法的变循环航空发动机推力控制

作者： 齐义文   张弛   陈禹西   来源： 沈阳航空航天大学学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 深度确定性策略梯度   强化学习   深度Q网络   变循环航空发动机   推力控制  

描述： 针对变循环航空发动机变工况单PID控制器性能不足问题，分别提出基于深度Q网络与基于深度确定性策略梯度的变循环航空发动机强化学习推力控制方法。给出两种强化学习控制器的发动机状态输入参数、执行机构动作输出参数选取、基于控制性能的奖励函数设置、状态-动作网络收敛条件设定、基于发动机特征的经验集合缓存机制等关键内容。仿真结果表明：两种变循环航空发动机强化学习推力控制器在多种外部指令下均能获得良好的性能指标，验证了智能控制设计的稳定性和鲁棒性，实现了不同工作点下对变循环航空发动机推力的稳定、快速、准确控制。

微图案技术对神经细胞生长的影响研究

作者： 黄重荃   赵志军   王安庆   孙艳   樊瑜波   刘美丽   来源： 医用生物力学 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 神经突起   神经再生   突触   微图案   皮层神经细胞  

描述： 目的神经发育的过程中,轴突的延伸与导向对突触的形成起着很重要的作用,有报道微图案技术促进神经元的突起之间的连接,但机制不明。因此,不同微图案上神经细胞生长的研究对神经发育和损伤后的突触功能重建起着很重要的作用。方法采用原代细胞培养技术,进行新生SD大鼠乳鼠的大脑皮层神经元的体外培养,分别种植于设计好的不同的微图案的载玻片上。微图案设计为哑铃型,两端正方形,根据神经元胞体的直径大小,设计边长30μm和40μm。突起宽5μm和10μm。采用免疫荧光染色技术,通过激光共聚焦显微镜检测细胞之间的突起长度,连接角度和连接情况等,为进一步深入探索突起的导向延伸奠定基础。结果制备印章后,选用FN和Laminin铺板,对神经细胞的生长没有显著性差异。另外,采用40μm的哑铃型头,显著性促进对皮层神经元突起连接与生长。突起宽是5μm时细胞突起延伸明显,10μm较大,会造成多个细胞铺展。因此,经过β-Tubulin III染神经元的胞体和突起,检测到微图案设计为40μm哑铃型时能显著增加突起之间的连接与导向,促进神经元的生长。结论微图案技术能够促进神经细胞的突起连接与导向生长,对损伤后神经再生提供了新的科学思路。

Sirt1阻断剪切力引起的神经细胞凋亡机制的研究

作者： 赵志军   黄重荃   王安庆   宋崴   樊瑜波   刘美丽   来源： 医用生物力学 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 细胞凋亡   剪切应力   神经再生   Sirt1   皮层神经细胞  

描述： 目的有研究报道高剪切力作用是导致脑积水和脑损伤的重要因素之一。Sirt1(沉默信息调节因子2相关酶1)是一个与细胞分化、衰老、凋亡和能量代谢密切相关的NAD+依赖的组蛋白去乙酰化酶。Sirt1在神经

上颌中切牙牙根弯曲方向与牙根吸收关系的有限元研究

作者： 肖圣钊   姚杰   孔祥飞   王丽珍   李林昊   樊瑜波   来源： 医用生物力学 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 中切牙   牙根吸收   正畸   有限元   力  

描述： 目的牙根吸收是正畸治疗过程中不可避免的并发症,牙根吸收后会降低牙根的表面积并导致牙周组织的抵抗能力下降。牙根尖处的应力集中,可以导致牙根的吸收。正畸治疗过程中,上颌切牙处牙根吸收最明显。牙根弯曲会更容易导致牙根吸收,然而牙根弯曲方向、牙齿移动方向和正畸颊舌侧矫治之间的关系,目前尚不明确。因此,本文研究牙根弯曲方向、牙齿移动方向与正畸颊舌侧施加载荷之间的关系,以为临床治疗中颊舌侧矫治器的选择提供临床指导。方法成年人上颌骨经CT扫描获得原始数据,通过Mimics、Geomagic Wrap、Abaqus软件进行三维重建、光滑、布尔运算等操作,建立上颌中切牙牙根直立、牙根颊侧弯曲、牙根舌侧弯曲的有限元模型。于中切牙的颊侧和舌侧施加垂直于牙面的载荷,模拟颊侧矫治、舌侧矫治的矫治力。比较不同矫治力作用点与牙齿移动方向有限元模型中牙根尖受压侧的应力集中大小。结果通过建立上颌中切牙不同牙根弯曲情况的有限元模型,分析施加载荷后牙根尖处的应力集中。得出如果颊舌侧加力点距离龈端等高,舌侧矫治的根尖力量与颊侧矫治的无明显差异。如果舌侧加力点距离龈端高度低于颊侧,舌侧矫治的根尖区力量,均比颊侧矫治的力量小。牙根尖弯曲方向与牙齿移动方向之间无明显关系性。结论在正畸治疗过程中,为避免牙根吸收,在选择颊舌侧矫治时应考虑正畸托槽的粘接位置与牙根弯曲方向对牙根吸收的影响。