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不同收敛条件对骨盆三维有限元模型计算结果的影响
目的:探讨不同收敛条件下骨盆三维有限元计算结果的准确性。方法:利用骨盆环三维有限元模型,给予S_1椎体上终板600 N载荷,载荷为一阶线性加载,步长设置为0.1 s。约束股骨上段6个方向自由度。分别计算静态收敛及6个不同质量放大系数下的动态收敛结果,将体外实验结果作为参照,对不同计算结果的准确性进行比较.结果:静态计算收敛结果接近体外实验结果,与体外实验结果之间线性回归系数为0.88,随着质量放大系数的增加,计算时间缩短,但计算结果准确性下降,当质量放大系数超过3000时,计算结果与静态计算结果差异有显著性意义(P<0.05),回归系数低于0.8.结论:对于接触较为复杂的骨盆有限元模型,如果静态计算无法收敛,可通过动态算法进行近似求解,并利用合理的质量放大系数降低计算成本,但应确保计算结果误差在合理的范围内.
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国人股骨和胫骨各向异性力学参数及流变特性测试
试验背景骨是一种非均匀各向异性材料,它和其它材料一样具有自己的各种材料属性.人们已经在这方面做了不少工作,但目前有关国人股骨和胫骨不同方向的力学参数尚很少见,人们在进行有限元计算时常采用各向同性假设.我们测试了国人的股骨和胫骨不同方向的屈服强度、破坏强度、弹性模量和大压缩拉伸比.并做它们的应力松弛试验,将试验结果记录曲线用对数函数拟合,得到应力松弛时力与时间的关系.
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基于241AmO2驱动放射性同位素温差发电器在 月球表面输出性能模拟计算
238 Pu驱动放射性同位素温差发电器(radioisotope thermoelectric generator,RTG)在深空探测中具有广泛应用.但是238 Pu生产工艺复杂、产量小,不能完全满足深空探测任务的需求,有必要寻找238 Pu替代物.241 Am半衰期长,剂量率低,比功率合适,来源广泛,可以用作238 Pu替代物.其氧化物241 AmO2陶瓷是有可能的燃料形式.本文基于GPHS热源构型,设计一种单模块RTG,采用有限元软件ANSYS计算该型RTG在月球表面昼夜温度下的输出电功率以及温度分布.结果表明,该型RTG在月球表面昼夜温度下输出电功率约2 W,转换效率约3.5％,对月球表面环境适应性良好.与欧洲太空局200 W热源241 AmO2-RTG相比转换效率略低;与韩国原子能研究所120 W 238 PuO2-RTG相比转换效率相等.研究结果表明该241 AmO2-RTG的设计方案可行.
关键词： 241AmO2 有限元计算 放射性同位素温差发电器
