齐德瑄
- 作品数：8 被引量：17H指数：3
- 供职机构：河北工业大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：河北省自然科学基金国家自然科学基金河北省高等学校科学技术研究指导项目更多>>
- 相关领域：一般工业技术医药卫生电气工程石油与天然气工程更多>>
- 径向梯度三周期极小曲面骨小梁支架结构设计与力学性能分析
- 2024年
- 背景:传统骨植入物的弹性模量较大,与人体骨弹性模量不匹配,会引起应力遮挡效应,从而导致骨吸收。径向梯度三周期极小曲面骨小梁支架具有与人体松质骨匹配的弹性模量,且屈服强度大于人体皮质骨屈服强度,为骨支架设计提供了一种新的选择。目的:通过隐式曲面法构建径向梯度三周期极小曲面结构,采用激光选区熔化技术制备样件,进行准静态压缩实验,得到力学性能与人体骨骼匹配的骨小梁支架。方法:通过隐式曲面法,建立G型、Ⅰ型、P型和D型4种径向梯度三周期极小曲面骨小梁支架;采用激光选区熔化技术制备样件,观测成型样件的表面形貌,评估成型质量,进行准静态压缩实验,评估样件的力学性能。结果与结论:准静态压缩实验结果表明,对比4种径向梯度三周期极小曲面支架,G支架平台应力波动小,没有出现失效断裂,塑性最好;对45%,55%和65%3种孔隙率G支架的力学性能进行分析,发现55%孔隙率G支架的弹性模量在人体松质骨的弹性模量范围内(0.022-3.7 GPa),屈服强度接近人体皮质骨最大屈服强度(187.7-222.3 MPa)。结果显示,55%孔隙率的G型径向梯度三周期极小曲面骨小梁支架能够降低应力遮挡效应,承受较高人体载荷,提高植入物的稳定性,延长植入物的使用寿命。
- 张艺海商鹏马奔原侯光辉崔伦旭宋万振齐德瑄刘艳成
- 关键词：力学性能
- 基于压力感知的坐卧姿势识别方法研究被引量：2
- 2023年
- 坐卧姿势信息对被护理人的健康状态监测十分重要。为实现坐卧姿势的精确识别,提出了一种利用柔性压力传感器的姿势识别方法。使用团队自主研发的床单式柔性压力传感器,构建了姿势数据采集系统,无束缚采集了30位受试人员的10种姿势数据,将其转换形成的压力图像进行预处理及标注后形成数据集,使用YOLOv5神经网络对数据集进行训练。实验结果表明:识别准确率达到了99.2%,在临床护理领域有良好的应用前景,为智能无人护理系统中实现动态姿势识别奠定了基础。
- 赵海文王佳阔齐德瑄齐德瑄
- 关键词：神经网络
- 左冠状动脉曲率与左前降支狭窄对局部血流动力学的影响
- 2023年
- 目的探究左前降支(left anterior descending,LAD)不同的狭窄程度和分叉血管曲率对血流动力学的影响。方法建立不同分叉血管曲率半径和LAD分支狭窄率的理想模型,使用流固耦合(fluid-structure interaction,FSI)方法评估不同曲率半径和不同狭窄率情况下对血流和壁面剪切力相关指标的影响。结果LAD发生狭窄后,高震荡剪切指数(oscillatory shear index,OSI)和高相对滞留时间(relative residence time,RRT)区域主要分布于LAD分叉脊对侧、弯曲外侧狭窄位置下游近端和弯曲内侧下游远端,并且随着狭窄程度的增加会扩大其区域与程度;由于曲率半径减小,弯曲内侧中的高OSI和RRT会向LAD下游远端分布,高RRT区域面积相对整个血管面积平均降幅能够达到35.68%。结论LAD狭窄的存在会增加狭窄位置下游和LAD分叉脊对侧发生继发性狭窄的风险。曲率降低会促进弯曲内侧斑块的形成与发展,但从整个血管来看,又会细微地降低斑块形成概率。研究结果可为治疗LAD病变与预防继发性狭窄提供方案设计与优化的理论参考。
- 段文杰桑建兵齐德瑄石政加李烽韬杨鹏
- 关键词：冠状动脉左前降支曲率流固耦合
- 双层黏土中自升式平台桩靴极限承载力数值分析被引量：3
- 2017年
- 海底层状地基极限承载力的预测是海上自升式钻井平台插桩作业设计的关键。目前,成层土地基极限承载能力的确定主要依靠经验公式,但其适用范围和限制条件并不明确。为了研究桩靴在硬软双层黏土地基中的极限承载力,将自升式平台的插桩过程视为桩靴在半无限弹塑性地基上逐渐贯入的准静态过程,将土体视为满足摩尔-库伦屈服准则的各向同性弹塑性体,桩土之间的接触定义为符合库伦摩擦定律的主从接触面接触,在ABAQUS平台上利用非线性有限元法对自升式钻井平台桩靴在硬软双层黏土地基中的极限承载力进行数值计算,分析上、下土层强度比和上层土相对厚度比对极限承载力的影响,并与现有经验公式的结果进行对比。结果表明,Brown&Meyerhof公式和投影面积法只适用于硬软差别明显的双层土地基。当上层土相对厚度比H/B一定时,上、下层土强度比Sut/Sub越小,双层土地基的极限承载力越大。当H/B=1.0时,只有在Sut/Sub>3.0的情况下才可用Brown&Meyerhof公式计算其极限承载力,而投影面积法适用于4.0
- 任利辉焦永树齐德瑄
- 关键词：自升式平台桩靴有限元法极限承载力
- 支柱瓷绝缘子金属附件的结构优化设计被引量：5
- 2020年
- 目前,支柱瓷绝缘子金属附件的结构尺寸大多是根据工程经验直接确定的,往往存在两方面的问题:一是其安全裕量过高,造成材料浪费;二是安全裕量太小,不能满足使用要求。笔者通过对附件结构进行合理简化,利用计算机数值模拟技术,计算了额定荷载下原始附件尺寸中的等效应力,并根据附件结构两个独立的可设计变量进行循环建模并计算,得到了尺寸缩减后附件中的等效应力,为在保证附件强度高于瓷柱强度的前提下对附件进行结构优化设计提供了定量依据。算例表明,某型号的附件结构优化设计后其重量可减轻32.6%,且强度满足要求。
- 刘占民毕伟伟陈希三陈静齐德瑄焦永树
- 关键词：支柱瓷绝缘子金属附件有限元法
- 支柱瓷绝缘子带有加强筋金属法兰的受力分析与设计被引量：4
- 2021年
- 支柱瓷绝缘子的加强筋金属法兰结构尺寸一般由设计经验给定,然后由绝缘子的机械性能试验进行判定。这种设计方法不能真实反映金属附件实际受力情况,实际使用过程中会出现两种问题:一是安全裕量过高,造成材料浪费;二是安全裕度不足,导致发现问题延迟。笔者利用ANSYS平台对带有坚强筋的金属法兰进行设计,以金属附件实际应用的绝缘子所受额定荷载为基准,计算金属法兰各部位所承受的应力,相同规格的加筋金属法兰比无筋金属法兰内部最大等效应力减小44.37%,针对带有加强筋金属法兰的设计变量进行分析计算,得到了带有加强筋金属法兰尺寸调整后的等效应力数值。在保证绝缘子稳定运行的情况下,对带有加强筋金属法兰的设计提供了数据基础。试验结构表明,在满足绝缘子强度的要求下,某型号的带有加强筋的金属法兰重新设计后其重量可减轻13.90%~14.41%,有效的提高了带有加强筋金属法兰的经济性。
- 何远华刘占民齐德瑄焦永树
- 关键词：支柱瓷绝缘子轻量化设计有限单元法
- CADI磨球表层残余应力的测定
- 2019年
- 基于弹塑性平面应力和残余应力的相关理论,利用电测技术和“切割法”对CADI磨球碰撞前、后表层的残余应力进行了测定,对磨球表层的残余应力有了定量认识。测试结果表明,经过多次落球试验碰撞的CADI磨球表层,存在着约500~900MPa、各方向基本相等的环向压应力,残余应力数值随着碰撞次数的增加而增加,但超过20000次后增加并不明显;碰撞磨球表层的残余应力数值与Mn含量存在着正相关关系,在某一范围内,Mn含量越高,残余应力越大;未经碰撞的CADI磨球表层也存在着拉伸(或压缩)环向残余应力,但其数值都比碰撞后磨球的残余应力小得多。
- 刘烁焦永树于文英齐德瑄赵雪勃刘金海
- 关键词：残余应力电测法
- 基于床垫动态压力检测的胸腹呼吸运动无束缚监测方法被引量：3
- 2021年
- 目的开发一种适用于日常居家使用的无束缚睡眠呼吸监测方法,实现睡眠呼吸暂停综合征(sleep apnea syndrome,SAS)及呼吸系统疾病的无束缚筛查。方法提出一种基于床单式柔性压力传感器的无束缚胸腹呼吸监测方法,通过检测呼吸时胸部和腹部作用于床垫的动态压力获取呼吸信息。对10名健康受试者进行无束缚监测与胸腹呼吸带监测的对比实验,验证所提方法的有效性。结果床单式柔性压力传感器可以检测呼吸时胸部和腹部作用于床垫的动态压力,并据此获取呼吸波形和呼吸率信息。其中,呼吸率与胸腹呼吸带的输出结果相同,而呼吸动态压力波形与胸腹呼吸带输出信号在相位上存在差异,该差异与受试者的睡姿和性别有关。建立胸式呼吸有限元模型,对呼吸运动的相位差异进行初步分析。结论床单式柔性压力传感器可以无束缚监测呼吸时胸部和腹部运动,具有判别SAS类型的潜力。由于胸腹运动存在力学耦合关系,欲利用动态压力识别胸腹运动的相位差,进一步需进行解耦研究。
- 赵兴利齐德瑄刘今越郭士杰
- 关键词：睡眠呼吸暂停综合征
