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国家自然科学基金(11172161)

作品数:11 被引量:9H指数:2
相关作者:张东升安兵兵毛霜霜周银晓徐远志更多>>
相关机构:上海大学上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海市应用数学和力学研究所更多>>
发文基金:国家自然科学基金上海市教育委员会重点学科基金上海市科学技术委员会资助项目更多>>
相关领域:医药卫生化学工程生物学理学更多>>

文献类型

  • 11篇中文期刊文章

领域

  • 9篇医药卫生
  • 1篇生物学
  • 1篇化学工程
  • 1篇理学

主题

  • 3篇牙本质
  • 2篇有限元
  • 2篇有限元分析
  • 2篇韧度
  • 2篇生物材料
  • 2篇数字图像相关
  • 2篇肿瘤
  • 2篇力学特性
  • 2篇肺部
  • 2篇肺部肿瘤
  • 2篇DIC
  • 2篇DENTIN
  • 1篇断裂韧度
  • 1篇胸腔
  • 1篇硬化症
  • 1篇硬组织
  • 1篇增龄
  • 1篇折裂
  • 1篇失水收缩
  • 1篇数值模拟

机构

  • 8篇上海大学
  • 7篇上海市力学在...
  • 6篇上海市应用数...
  • 3篇同济大学
  • 1篇第二军医大学
  • 1篇四川大学
  • 1篇马里兰大学
  • 1篇苏州雷泰医疗...

作者

  • 8篇张东升
  • 3篇安兵兵
  • 2篇汪饶饶
  • 2篇徐远志
  • 2篇周银晓
  • 2篇毛霜霜
  • 1篇于海洋
  • 1篇李凯
  • 1篇东人
  • 1篇陈立
  • 1篇侯义荣
  • 1篇陈开

传媒

  • 6篇医用生物力学
  • 2篇Applie...
  • 1篇华西口腔医学...
  • 1篇应用数学和力...
  • 1篇Acta M...

年份

  • 2篇2014
  • 3篇2013
  • 6篇2012
11 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
运用数字体相关方法追踪呼吸过程中肺部肿瘤和胸腔的运动
2014年
目的研究数字体相关(digital volume correlation,DVC)方法测量肺部肿瘤和胸腔随患者呼吸运动的变形及位移情况的可行性。方法利用DVC跟踪胸腔内组织三维运动的算法,通过四维CT成像技术拍摄肺癌患者一个完整的呼吸过程。以吸气开始为初始状态,确定肿瘤和胸腔位置,运用DVC软件,分析初始状态下肺部4个特征体域在20%、40%、60%、80%和100%呼吸相位下以及胸腔上4个特征体域在100%呼吸相位下的三维位移值。结果肿瘤的位移和变形的误差在1 mm以内,胸腔的位移和变形的误差在0.5 mm以内;肿瘤在呼吸过程中沿人体竖直方向运动最大,胸腔在吸气结束时刻沿人体前后方向运动最大。结论 DVC测试技术可用于检测呼吸过程中肺部肿瘤和胸腔等胸部组织的位移和变形情况。本研究为基于DVC方法实现肺部肿瘤无创、非射线、实时的图像引导放射治疗提供了依据。
占师张东升
关键词:肺肿瘤
肺部肿瘤运动的数值模拟被引量:1
2013年
目的模拟肺部肿瘤在呼吸作用下的运动,探索有限元分析方法模拟肺的变形和肺部肿瘤运动的可行性。方法利用四维CT影像获得病人从吸气开始到结束各相位的图像,以计算机辅助设计表面重建方法提取吸气过程中的肺表面形态。根据吸气开始时刻表面建立有限元模型。根据各相位表面与吸气开始时刻表面的差异,提取位移载荷。将位移载荷施加到模型表面,通过有限元计算,模拟肿瘤在呼吸过程中的运动和变形。结果数值模拟表明,肺变形的误差在2 mm以内,肿瘤位移和变形的误差在1 mm以内。肿瘤在弹性模量为50 kPa时,模拟的位移和变形精度更高。结论采用有限元法可实现肺部和肺内肿瘤运动模拟,本研究为基于数值模拟的肺部肿瘤非射线追踪方法提供了依据。
陈开姚毅张东升
关键词:肺部肿瘤有限元分析
利用非接触测量技术研究颈椎活动度
2013年
目的颈椎的转动范围较大,传统的数字图像相关(digital image correlation,DIC)算法不能准确测量颈椎的活动度。提出一种改进的DIC算法,可以实现大转角的变形测量。方法采用一种子区窗口旋转的相关匹配法,通过引入子窗口的旋转角作为一个新的迭代量,和传统的位置参数(x,y)一起进行Newton-Rapshon迭代运算。在初始时只需提供位置和角度的迭代初值,即可求出精确的位移和角度值,同时通过平动和转动实验验证该方法的精度和可靠性。结果平动实验证实,本文方法与传统的DIC具有相同的效果,位移测量精度在0.5%以内;转动实验证实,本文方法可以测量任意转角的变形,角度误差与旋转量无关,角度误差在0.5°以内。将该方法用于颈椎的压缩实验,准确地测量了颈椎在压缩过程中的活动度。结论对比传统的DIC,子区窗口旋转的相关匹配法实现了颈椎在各种载荷作用下大范围活动度的测量,为颈椎的生理稳定和生理活动的测量判断提供了有效的方法。
侯义荣李凯东人张东升
关键词:数字图像相关颈椎活动度
生物硬组织材料力学研究方法进展被引量:4
2012年
研究生物硬组织材料的力学性质对于预防和治疗骨科和口腔疾病具有重要意义。同时,经过长期的进化,生物材料具有独特的力学性质,研究这些材料的结构与力学性质可以为工程材料的设计提供解决方案。与工程材料不同,生物材料的力学研究需要采用特殊的方法来准确描述其力学性质。本文针对生物硬组织材料力学性质的研究方法进行综述,包括生物硬组织材料的常规力学实验方法、断裂力学和压痕测试技术,以及微观和宏观力学数值模拟技术。
张东升安兵兵
关键词:硬组织生物材料力学特性
增龄对人牙本质失水收缩的重要性
2012年
牙本质内的矿物质随着年龄的增长呈现增长的趋势.由于矿物质与蛋白胶原比例的改变,可能导致牙本质脱水时氢键强度和收缩程度的变化.因此,该研究的目的是确定牙本质收缩随年龄增长的量变.将磨牙牙本质的冠部制成试件,青年组:23≤age≤34,老年组:52≤age≤62,贮存在水或Hanks平衡盐溶液(HBSS)中.利用数字图像相关法(DIC)观察牙本质试件在自由空气状态下的尺寸变化过程.结果表明青年人的牙本质不管在哪个方向或存储时间上,其收缩都明显大于老年人(p<0.01).平行于牙本质小管方向上的应变从牙髓腔侧到釉牙本质界(DEJ)侧依次递增,而垂直于牙本质小管方向的应变则依次递减.即从牙髓腔侧到DEJ牙本质收缩的各向异性增强,该现象在青年人牙本质中尤其明显.
汪饶饶毛霜霜依赖恩·隆伯格德温·阿罗拉张东升
关键词:牙本质DIC矿物成分硬化症
漂白处理对人牙本质抗折裂力学行为的影响被引量:1
2012年
目的研究漂白处理对牙本质力学性能的影响。方法采用断裂力学中的内聚力模型并运用有限元分析法,分别模拟牙本质在未漂白、内漂白和外漂白3种状态下的裂纹扩展行为,研究漂白处理对牙本质抗折裂力学行为的影响。结果漂白处理及方式对于牙本质的裂纹扩展阻力都有很大影响,经外漂白处理后的牙本质初始断裂韧度(1.29 MPa.(m)~(1/2))、扩展断裂韧度(3.45 MPa.(m)~(1/2).mm-1)和断裂韧度趋于恒定时的值(2.71 MPa.(m)~(1/2))都比未漂白牙本质的相应值(1.48 MPa.(m)~(1/2)、3.90 MPa.(m)~(1/2).mm-1、3.25 MPa.(m)~(1/2))小,而内漂白处理后的牙本质扩展断裂韧度(0.14 MPa.(m)~(1/2).mm-1)和断裂韧度趋于恒定时的值(1.63 MP.(m)~(1/2))都明显小于外漂白后牙本质的相应值,但是这两种漂白处理后的牙本质初始断裂韧度没有明显差别。结论内聚力模型能很好地预测牙本质的断裂力学行为;漂白处理可以明显降低牙本质的断裂韧度,增加牙齿折裂的风险。
徐远志汪饶饶安兵兵周银晓于海洋张东升
关键词:牙本质漂白断裂韧度
Region-dependent micro damage of enamel under indentation被引量:2
2012年
The objective of this investigation is to explore the region-dependent damage behavior of enamel, as well as to develop a good understanding of the deformation mech- anisms of enamel with numerical modeling. Nanoinden- tation experiments have been performed to investigate the load-penetration depth responses for outer and inner enamel. Results show that the unloading curve does not follow the loading curve, and degradation of stiffness in the unloading curve is observed. Based on the experimental data, a physi- cal quantity, the chain density in protein, has been introduced to the Drucker-Prager plastic model. Numerical simulations show that the simulated load-penetration depth curves agree with the experiments, and the stiffness degradation behav- iors of outer and inner enamel are captured by the numerical model. The region-dependent damage behavior of enamel could be revealed by the numerical model. The micro dam- age affected area at inner enamel is larger than that at outer enamel, indicating that the inner enamel experiences more micro damage than the outer one. Compared with its outer counterpart, the inner enamel which is rich in organic protein could break more internal protein chains to dissipate energy and to enhance its resistance to fracture accordingly.
Bing-Bing AnRao-Rao Wang .Dong-Sheng ZhangRao-Rao WangDong-Sheng Zhang
年龄变化对人牙本质裂纹扩展升阻能力的影响
2012年
目的通过有限元数值计算的方法研究年龄变化对牙本质断裂力学行为的影响。方法根据典型的紧凑拉伸试件形式建立有限元模型,采用内聚力模型分别模拟裂纹在年轻和老龄牙本质中稳态扩展的过程,并进行比较。结果老龄牙本质的扩展断裂韧度和断裂韧度趋于恒定时的值分别为0.51、1.19 MPa.m1/2,显著小于年轻牙本质的相应值(7.48、1.71 MPa.m1/2);然而,这两者之间的初始断裂韧度相差比较微小,年轻和老龄牙本质的初始断裂韧度分别为0.51和0.38 MPa.m1/2。结论随着年龄的增长,牙本质抵抗裂纹扩展的能力发生了明显的减弱。基于内聚力模型的数值方法能够很好地预测牙本质等力学性能与年龄相关的生物硬组织材料的裂纹扩展行为。
周银晓徐远志安兵兵张东升
关键词:年龄牙本质有限元分析韧度力学特性
采用镜头套筒进行水下数字图像测量被引量:1
2013年
目的研究适用于水环境的生物材料力学测试技术。方法基于数字图像相关法(digital image correlation,DIC)设计独特的镜头套筒,避免水下摄影的畸变,并将该技术应用到鱼鳞的力学性能测试中。结果水槽平移实验表明:使用镜头套筒可以有效减小水下测量的误差,测试精度可靠。鱼鳞的力学性能测试表明:鱼鳞不同部位的力学性能具有明显差异,而失水后这种差异的显著性降低。结论设计的镜头套筒能够有效地运用到图像采集系统中,利用DIC技术实现水下生物材料的力学测试。
毛霜霜陈立张东升
关键词:数字图像相关生物材料力学测试
Region dependent fracture resistance behavior of human dentin based on numerical simulation
2014年
Dentin has a hierarchical structure and is composed of numerous tubules whose diameters and densities vary with the distances to the dentin-enamel junction. The unique structure determines the mechanical performance of dentin. In this study, a multiscale model, which is based on the combination of the virtual multidimensional internal bond(VMIB) theory and the Monte Carlo method, is used to simulate the fracture behavior of human dentin. Numerical simulations reveal that human dentin exhibits a graded resistance curve(R-curve). Among the three regions of dentin, superficial dentin shows the strongest resistance to crack propagation, and deep dentin has the weakest resistance. In addition, the predictions of fracture toughness of middle dentin agree well with the experimentally reported values, suggesting that the proposed model can be used to characterize the fracture behavior of human dentin comprehensively and properly.
徐远志安兵兵张东升汪饶饶
关键词:MULTIDIMENSIONALMONTEDENTIN
全文增补中
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