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国家自然科学基金(51106099): 作品数：42 被引量：162H指数：7; 相关作者：陈二云杨爱玲赵改平方新果李国平更多>>; 相关机构：上海理工大学上海船舶设备研究所上海市杨浦区中心医院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金上海市科委科研计划项目上海市教育委员会创新基金更多>>; 相关领域：动力工程及工程热物理医药卫生机械工程航空宇航科学技术更多>>

小型工业汽轮机调节级变负荷特性分析被引量：3: 2020年; 部分进汽以及变工况运行是小型工业汽轮机调节级流场及转子受力复杂的重要原因。本文采用计算流体力学方法对调节级整级模型进行数值计算,研究负荷变化对调节级内部流动特性和汽流激励力特性的影响。研究表明:负荷对调节级内部流体流动影响较大,动、静叶的总压损失系数与负荷呈负相关,即负荷越小损失系数越大;喷嘴隔断大小对动叶受力影响很大,隔断大,动叶受力会在经过隔断时发生骤变,隔断小,对动叶受力几乎没有影响;随着负荷的减小,轴向汽流力和周向汽流力都呈现出逐渐增大的趋势;动叶轴向汽流力和周向汽流力低频激振的基频都是193.05 Hz,与汽轮机轴频有关。; 周海飞杨爱玲陈二云韩艳龙; 关键词：汽轮机调节级部分进汽激励力

颈胸段脊柱全脊椎切除术后不同固定方式的有限元分析被引量：2: 2015年; 目的基于CT图像对人体颈胸段脊柱C5-T2节段进行三维模型重建，采用有限元方法探究椎弓根螺钉、钛网和钢板等不同内固定器械组合对颈胸段脊柱全脊椎切除（total spondylectomy，TS）术后稳定性的影响及内固定器械的应力分布。方法建立颈胸段脊柱C5-T2节段健康完整模型，并通过与体外实验关节活动度（rangeofmotion，ROM）结果对比验证模型有效性。在健康完整模型基础上，建立颈椎C7节段行TS后的4种重建模型：TM＋AP＋DPS模型（钛网＋前路钢板＋后路双节段椎弓根螺钉固定），TM＋AP＋SPS模型（钛网＋前路钢板＋后路单节段椎弓根螺钉固定）；TM＋DPS模型（钛网＋后路双节段椎弓根螺钉固定）；AP＋DPS模型（前路钢板＋后路双节段椎弓根螺钉固定），并分析各重建模型在前屈、后伸、左右侧弯和左右扭转时的ROM及内固定器械的应力分布情况。结果TS术后重建会大幅度降低重建节段ROM，模型的重建节段ROM均下降超过93％，后路单节段螺钉固定时，钛网出现应力集中现象。结论4种模型重建节段固定效果相近，后路双节段螺钉固定的3种模型中内固定器械应力分布较为平均，模型整体稳定性优于后路单节段固定模型。; 方新果赵改平王晨曦柏磊磊陈二云赵庆华; 关键词：颈胸段脊柱全脊椎切除内固定应力分布有限元分析

刨根波齿前缘叶片降噪机理特性研究被引量：3: 2019年; 为了减小叶片压力脉动,降低叶片自噪声的产生,采用大涡模拟(LES)与FW-H混合方法,对雷诺数为2×10~5、攻角为5°下的叶片进行数值模拟,研究刨根波齿前缘叶片降噪机理,分析了刨根波齿前缘叶片的瞬态流场与声场特性。结果表明:刨根波齿前缘叶片在前缘处加速了流体流动速度,能更好地调控流场减小分离涡;叶片的尾迹涡厚度变薄,并随着挤压和拉伸,大尺度涡破碎成小尺度涡,涡系结构更加紧致;刨根波齿前缘结构降低了叶片表面的压力脉动,且具有良好的降噪效果,在中低频呈现出宽频特性,总声压级最大可降低9 dB。; 张广陈二云杨爱玲陈源; 关键词：压力脉动

尾缘双穿孔对翼型性能影响研究被引量：4: 2019年; 相关研究表明多孔尾缘在降低翼型噪声的同时,对其气动性能也有一定影响,且穿孔几何尺寸和位置是影响尾缘翼型噪声与气动特性的重要参数。针对NACA65019翼型,在来流雷诺数Re=2×10^5条件下,采用计算流体力学方法研究具有不同穿孔孔径和位置的尾缘双穿孔翼型绕流特征和噪声特性,并通过部分实验验证模拟的可靠性。研究结果表明:尾缘双穿孔翼型在小攻角下,升阻比较原翼型有较明显的提升,当来流攻角大于12°后,升阻比开始小于原翼型;在一定来流攻角范围内,尾缘双穿孔翼型可延迟吸力面分离,降低吸力面边界层厚度;边界层厚度的降幅与穿孔孔径、穿孔位置密切相关,最大可达28.8%。根据相关声学理论模型,分析了穿孔孔径及位置对尾缘双穿孔翼型噪声特性的影响,经数值研究表明:α=6°时,在100~7kHz频率范围,不同的尾缘双穿孔翼型相较于原翼型噪声降低最高可达10.7dB;d=1.0mm和Xc/c=0.82翼型效果最佳。; 马扬杨爱玲陈二云; 关键词：数值模拟气动特性边界层

脊柱颈胸结合部C5-T2三维有限元建模与验证被引量：5: 2015年; 目的基于CT图像数据建立人体脊柱颈胸结合部C5-T2的三维有限元模型,并验证模型的正确性和有效性。方法采用Mimics、Geomagic和Hypermesh软件对人体脊柱颈胸结合部C5-T2椎体进行三维重建、模型修复和有限元前处理,对模型顶面施加±0.5、1、1.5、2 N·m扭矩,用于模拟人体前屈和后伸活动时所产生的载荷作用,使用ANSYS软件计算脊柱颈胸结合部C5-T2节段在前屈和后伸承受扭矩载荷作用时的关节活动度（range of motion,ROM）,将计算结果与前人研究结果进行对比分析。结果人体脊柱颈胸结合部C5-T2三维模型中C5-6、C6-7、C7-T1和T1-2各节段椎体在1 N·m载荷作用下,前屈时ROM分别为4.30°、3.21°、1.66°和1.41°,后伸时ROM分别为3.47°、2.86°、0.96°和0.92°。前屈时最大应力出现在椎体前缘,后伸时椎体后缘出现较大应力。ROM和应力分布的趋势与前人研究结果相一致。结论建立的脊柱颈胸结合部三维模型精确逼真,符合脊柱颈胸结合部的生物力学特性,模拟结果可为临床病理研究和颈胸部手术术式的评价提供理论依据。; 赵改平方新果王晨曦柏磊磊赵庆华许世雄陈二云; 关键词：颈椎胸椎力学特性

盘腔封严流对主流影响的瞬态POD分析: 2023年; 盘腔封严冷气泄漏流与主流的相互干涉对燃气轮机效率有重要影响。基于带有叶片的转静系盘腔模型的瞬态数值解,采用本征正交分解(POD)方法对主流场进行分解,分析瞬态流场的湍流能量、模态系数与湍流结构,研究封严泄漏流与主流场的干涉以及轴向封严间隙与径向封严间隙对泄漏流的影响。结果表明:在不同相对叶高处湍流能量占比存在差异,在相对叶高50%处,径向封严比轴向封严湍流能量高19.74%,相对差值达到最大;在相对叶高30%处,径向封严比轴向封严湍流能量高15.93%,绝对差值达到最大;主要湍流结构和次要湍流结构在模态系数频域特性、模态湍流结构上表现出差异,径向封严对盘腔流体与主流流体交互作用的阻碍强化了封严间隙对主流的干扰。; 刘春辉陈二云杨爱玲; 关键词：数值模拟本征正交分解湍流

下颈椎C3-C7活动节段三维有限元的建模和验证被引量：7: 2015年; 基于CT图像数据结合图像处理软件建立人体下颈椎C3-C7活动节段的三维有限元模型,并验证模型的有效性。选取一名健康志愿者颈椎CT数据,建立包括椎体、后部结构、终板、椎间盘、韧带和关节突等部分的下颈椎C3-C7三维有限元模型,赋予颈椎组织不同成分的材料属性,模拟人体颈椎在正常生理状态下承受扭矩载荷时,前屈、后伸、侧弯和旋转等运动情况下颈椎椎体、椎间盘和小关节的生物力学特性。颈椎C3-C7活动节段在四种工况下的活动范围与前人离体实验和有限元分析的研究结果基本吻合,颈椎椎体、椎间盘和小关节的应力分布符合其生物力学特性。下颈椎C3-C7活动节段的模拟结果符合人体的真实运动规律,为临床颈椎的生理、病理研究以及植入器械的力学性能分析奠定理论基础。; 王晨曦赵改平柏磊磊陈楠心陈二云赵庆华蒋丽平; 关键词：CT图像生物力学

单枚Cage行经椎间孔腰椎椎间融合术的有限元分析被引量：6: 2013年; 摘要：探究单枚融合器行经椎间孔腰椎椎间融合术的植入位置对单侧椎弓根螺钉固定腰椎生物力学特性的影响。本研究建立人体腰椎L4-5节段融合器不同植入位置的经椎间孔腰椎椎间融合术式模型，采用有限元方法比较分析各模型在前屈、后伸、左右侧弯和左右轴向旋转工况下，腰椎活动范围、椎间融合器和椎弓根螺钉系统的应力分布等生物力学特征。结果表明，各术式模型中融合节段的活动范围均较无损模型至少降低82％，融合节段稳定性显著提高。椎间融合器和椎弓根螺钉的应力分布随工况和融合器放置位置不同而存在差异，融合器距离椎弓根螺钉系统越远，融合器和椎弓根螺钉的等效应力值就越大。因此，从腰椎融合稳定性及内固定应力峰值来看，融合器入路侧植入时融合器和椎弓根螺钉两者结合达到相对较好的术式效果。关键词：经椎间孔腰椎椎间融合术；融合器位置；单侧椎弓根螺钉系统；生物力学特性；有限元分析中图分类号R318．01；R687．3文献标志码D文章编号0258—8021（2013）06—0762．; 颜文涛赵改平方新果柏磊磊王晨曦马童凃意辉; 关键词：生物力学特性有限元分析

人体腰椎L4～5节段有限元建模及分析被引量：17: 2014年; 本文基于CT图像数据结合图像处理软件建立人体腰椎L4～5节段有限元模型，进行前屈、后伸、侧弯和轴向旋转工况下的生物力学特性分析。首先，选择一名正常志愿者腰椎L4～5节段的CT图像数据建立三维模型，模型包括椎体、椎间盘、软骨终板、连接韧带和小关节突关节等部分，在前屈、后伸、侧弯和轴向旋转工况加载下进行生物力学性能的分析。结果表明，建立的腰椎模型几何形态逼真且验证有效，在500、1000、1500和2000N分布压力下，腰椎L4～5有限元模型的轴向位移分别为0．23、0．47、0．76、1．02mm，与前人在相同条件下离体实验和有限元分析的研究相近，几种情况下腰椎整体及椎间盘的应力分布符合腰椎的生物力学特性。因此，本文所建立的腰椎L4～5节段有限元模型能有效地模拟腰椎的生物力学特性，为后续腰椎植入物的生物力学性能研究奠定良好的基础。; 颜文涛赵改平方新果郭昊翔马童凃意辉; 关键词：有限元建模生物力学特性

翼型表面随行波结构流动控制的数值研究被引量：1: 2022年; 针对翼型表面的流动分离,采用数值模拟方法研究随行波结构流动控制的机制。为了验证计算方法的可靠性,将翼型表面静压曲线与实验测试结果进行对比,发现两者吻合程度较好。数值计算结果表明,适当增加随行波的相对弦长长度,有助于改善翼型的气动性能。当攻角小于3°时,随行波位于分离点之前,沟槽内形成顺时针旋转的二次涡,有助于加速边界层低速条带;在大攻角下,随行波位于分离点之后,顺时针卷起的分离涡在沟槽内形成逆时针旋转的二次涡,与分离涡互为反向涡对,减小了尾缘分离区范围。翼型表面随行波能有效地控制边界层流动。; 陈源陈二云杨爱玲张广; 关键词：气动性能分离涡沟槽

国家自然科学基金(51106099)

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