黄少君
- 作品数：7 被引量：9H指数：2
- 供职机构：新疆大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：医药卫生建筑科学理学动力工程及工程热物理更多>>
- 室内沙疗室沙体热场均匀化分布的加热设计被引量：2
- 2015年
- 室内沙疗室沙体温度分布不均会不利于沙疗进行.为找出使沙体较均匀热场分布的加热设计,依据吐鲁番实地情况设计了"仿太阳光"的单面加热和"仿太阳光及地温"的双面加热两种方法,运用CFD技术建立了室内沙疗室加热过程的三维热物理模型,数值模拟并实验验证了其热场分布.结果表明:测点处的温度模拟值与实验值吻合良好,能很好地反映空气和沙体的热场分布规律;相比单面加热,双面加热达到沙疗温度的时间降低了一半,沙体各层的温差更小,热场分布更均匀;加热后可治疗沙层区间的长度关系为:双面约为15cm>吐鲁番实地为10cm>单面约为5cm.可见双面加热设计更利于室内人工维医沙疗进行,为进一步完善室内沙疗系统及深入研究室内沙疗的最佳热疗效应奠定基础.
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- 关键词：传热数值模拟
- 日光模拟器高度和加热速率之间的数学模型研究
- 2016年
- 针对均匀布置的辐射热源且被辐射面形状规则、表面平整的条件,建立高度和加热速率之间的数学模型,推导经验公式。分别针对无光线叠加和存在光线叠加两种情况进行讨论,得出不同的经验公式。同时进行数值仿真和搭建实验平台,对数学模型进行验证。结果显示处在最优解区域的加热速率明显高于区域之外。
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- 关键词：加热速率辐射传热数学模型最优解
- 室内沙疗室实验阶段气固耦合热环境的数值模拟被引量：2
- 2014年
- 研究室内沙疗室实验阶段空气和沙体间热量传递规律。运用计算机流体力学(CFD)技术建立了室内沙疗室实验阶段三维热物理模型及数学模型,应用Fluent软件计算了沙疗室内气固耦合传热问题,数值模拟与实验验证了空气和沙体温度场的变化。结果表明模拟与实验中空气和沙体的温度场变化规律吻合良好;与吐鲁番沙疗场相对照,模拟得到了适宜室内进行沙疗的温度稳态层及其埋沙深度;通过单口热压自然通风使室内沙疗室的空气热环境具有一定的热舒适度。因而,室内沙疗室可提供沙疗所需温度且相对舒适的热环境,为进一步完善室内沙疗系统的设计提供理论和实践依据。
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- 关键词：传热数值模拟自然通风
- 沙体传热过程中耦合层及热流密度分析
- 2016年
- 以沙疗室为研究对象。双面定向加热沙体,对受热耦合层和热流密度曲线进行分析。利用计算机模拟技术,建立三维热物理模型。在Fluent软件中采用DO辐射模型,能量方程以及紊流模型。对比不同加热高度、不同加热时间下耦合层的变化。同时分析加热过程中热流密度变化规律。并进行实验加以验证。研究发现耦合层的宽度和垂直温度均匀性与加热高度、加热时间相关。通过热流密度曲线在"0区域"的形态可以解释耦合层的特点。
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- 关键词：热流密度数值模拟FLUENT
- 维医学埋沙疗法对膝关节骨性关节炎兔股骨骨力学特性的影响被引量：3
- 2014年
- 目的探讨维医学埋沙疗法对膝关节骨性关节炎(OA)兔股骨骨力学特性的影响。方法 16只新西兰大白兔经右后股骨关节腔注射木瓜蛋白酶建立OA模型后分为沙疗组和对照组(n=8)。沙疗组在模拟的吐鲁番沙疗场给予沙疗,2次/d,每次30 min,连续4周;对照组不给予沙疗。CT扫描股骨并采集数据,采用交互式的医学影像控制系统(MIMICS)进行分析,比较两组各骨质层(软质骨、密质骨和硬质骨)的体积。对两组动物的左右后股骨进行离体三点弯曲试验,获得负载-挠度曲线,对比承载载荷和挠度,计算骨横截面惯性矩、最大弯曲正应力和最大剪切应力。归纳和对比两组CT扫描数据和三点弯曲试验结果。结果各骨质层的CT扫描数据分析结果显示:对照组硬质骨有向密质骨和软质骨转化的趋势,沙疗组软质骨向密质骨和硬质骨转化较为明显。三点弯曲试验结果显示:沙疗组股骨断面的形态学参数均显著低于对照组(P<0.05),沙疗组股骨断面的最大承载载荷、最大弯曲正应力及最大剪切应力均显著高于对照组(P<0.05),两组间横截面惯性矩和挠度的差异无统计学意义(P>0.05)。结论维医学埋沙疗法对成年OA兔股骨的骨质层体积分布及力学性能有良性影响。
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- 关键词：骨性关节炎三点弯曲试验
- 沙疗下不同月龄兔膝骨关节炎股骨的骨质骨量及生物力学性能变化被引量：2
- 2015年
- 研究维医沙疗对不同月龄兔骨性关节炎(OA)股骨的骨质骨量变化及生物力学性能的影响。实验选用新西兰大白兔成熟期组16只,生长期组16只,对其右后股骨膝关节腔注射木瓜蛋白酶建OA模型,成熟期组随机分2组:对照组(不沙疗)8只,沙疗组8只;生长期组随机分2组:对照组(不沙疗)8只,沙疗组8只;采用CT扫描4次(建模前1d、建模第13、27、41d),MIMICS软件获取股骨模型、各骨质的骨体积和骨体积比的变化;最后进行股骨三点弯曲试验,获得弹性载荷和弹性挠度并计算截面惯性矩、最大弯曲正应力、弯曲弹性模量和结构刚度。实验结果表明:1成熟期兔股骨OA建模前1d与第13d相比较,松质骨量增多而皮质骨量减少(P<0.05);而各自相比对照组,沙疗组在沙疗作用下OA兔股骨松质骨量减少和皮质骨量增多(P<0.05)。2各自相比对照组,沙疗组OA兔股骨挠度和横截面惯性矩无统计学差异(P>0.05),而截面面积、最大弯曲正应力、最大载荷、弹性模量和结构刚度变大(P<0.05)。本研究显示:1维医沙疗对不同月龄兔OA股骨的各骨质骨量变化都有良性影响。2维医沙疗能改善不同月龄兔OA股骨的力学性能。
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- 关键词：MIMICS骨量生物力学
- 基于三维有限元建模方法分析维医沙疗对兔股骨力学性能的影响被引量：1
- 2016年
- 背景:以现代设计方法与数值仿真为基础的研究方法来探究维医埋沙疗法的作用机制成为了可能。目的:探究一种基于CT值的非均匀各向同性的骨生物有限元建模方法,并观察维医沙疗对兔股骨力学性能的影响。方法:利用木瓜蛋白酶建立8只新西兰成年大白兔右后股骨的骨性关节炎模型,并将其分为沙疗组和对照组。沙疗组进行维医埋沙治疗后,利用CT扫描所有兔股骨模型,将断层影像数据导入MIMICS软件,生成股骨3D模型,对其进行体网格划分,并赋予材料属性,然后在Ansys中进行三点弯曲模拟并求解;同时,对所有兔股骨模型进行体外三点弯曲试验,得到相应的挠度与最大应力值。最后,将基于三维有限元建模方法所得的结果与实验所得的结果进行对比分析。结果与结论:(1)利用兔股骨三维有限元模型进行三点弯曲模拟分析所得到的挠度、最大应力跟试验中所得到的数据都有较好的相关性。(2)结果说明有限元建模方法比较符合骨的结构与材料属性,可用于进行骨骼受力和变形分析。
- 李艳娜居来提.买提肉孜尼加提.外力黄少君迪丽娜.马合木提木合塔尔.克力木张锐
- 关键词：股骨MIMICS沙疗
