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高超声速飞行器极端热环境试验和测试技术研究

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高超声速飞行器极端热环境试验和测试技术研究

第十三届全国实验力学学术会议

作者：吴大方潘兵朱林周岸峰麦汉超北京航空航天大学航空科学与工程学院

极端高温环境力学试验和测试技术是高超声速飞行器防热材料和结构安全设计以及事关研制成败的关键技术。本文介绍了自行研制的可实现高至210℃/秒的极快非线性升温速率、能够生成高达2MW/m的瞬态非线性热流密度、实现高达1500℃极端高... 详细信息

极端高温环境力学试验和测试技术是高超声速飞行器防热材料和结构安全设计以及事关研制成败的关键技术。本文介绍了自行研制的可实现高至210℃/秒的极快非线性升温速率、能够生成高达2MW/m的瞬态非线性热流密度、实现高达1500℃极端高温氧化热环境的石英灯红外辐射式气动热环境试验模拟系统。基于这一性能优越的超高温气动热环境试验模拟系统,发展了如下超高温热环境力学测试技术:1)提出环境光变化不敏感的"主动成像"数字图像相关方法,实现了1550℃高温变形的非接触、全场光学测量;2)发展了1400℃-1500℃超高温热/力联合试验环境下SiC/SiC复合材料结构的断裂特性试验测试技术。本文还简要介绍了高速巡航导弹翼面结构900℃高温热振试验,950℃高温非线性热环境下的蜂窝结构隔热性试验等研究内容。本文所发展的超高温气动热环境试验模拟技术和高温热环境力学测试技术对航天航空领域高超声速飞行器的研制具有非常重要的军事工程应用价值。

关键词：高超声速飞行器热试验技术高温热环境红外辐射气动热

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复合泡沫塑料力学性能的实验研究

复合泡沫塑料力学性能的实验研究

基于辐射和传导耦合的蜂窝夹芯结构传热性能分析

“力学2000”学术大会

作者：卢子兴严寒冰刘波寇长河麦汉超刘小平北京航空航天大学固体力学研究所中国工程物理研究院化学材料研究所

对复合泡沫塑料进行了准静态、动态压缩和显微观察实验。取得的实验结果说明复合泡沫塑料是一种新型的防护材料,在航空、航天和航海等领域具有广泛的应用前景。

关键词：复合泡沫塑料胞体皱褶大应变率

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强度与环境 2008年第4期35卷 31-36页

作者：梁伟刘振祺麦汉超杨嘉陵北京航空航天大学飞行器设计与力学系北京100083

对防热系统的蜂窝夹芯结构,采用全灰体假设同时考虑热传导和热辐射两种传热形式对温度场的耦合作用,利用稳态时热流量守恒建立了蜂窝芯层温度场的非线性积分方程。离散化后利用数值方法得到方程组的数值解,计算结果与美国兰利研究中心... 详细信息

对防热系统的蜂窝夹芯结构,采用全灰体假设同时考虑热传导和热辐射两种传热形式对温度场的耦合作用,利用稳态时热流量守恒建立了蜂窝芯层温度场的非线性积分方程。离散化后利用数值方法得到方程组的数值解,计算结果与美国兰利研究中心的实验结果吻合得较好。利用计算结果,讨论了下面板、柱体层的灰度、蜂窝结构长径比对结构温度场的影响。

关键词： MTPS 蜂窝夹芯结构温度场全灰体灰度

纤维桩与金属桩核修复磨牙牙体缺损的三维有限元应力分析

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口腔颌面修复学杂志 2008年第4期9卷 280-282,290页

作者：田力丽梁伟李凌旻麦汉超卫生部中日友好医院口腔科主任医师北京100029 北京航空航天大学航空科学与工程学院副教授北京100083

目的:通过对磨牙牙体破坏较大的牙体缺损,采用纤维桩与铸造镍铬合金桩核、金合金桩核修复进行三维有限元应力分析,为临床应用提供一定的理论依据。方法:运用逆向工程技术法建立上下颌第一磨牙牙尖交错及尖对尖咬合状态的三维有限元模... 详细信息

目的:通过对磨牙牙体破坏较大的牙体缺损,采用纤维桩与铸造镍铬合金桩核、金合金桩核修复进行三维有限元应力分析,为临床应用提供一定的理论依据。方法:运用逆向工程技术法建立上下颌第一磨牙牙尖交错及尖对尖咬合状态的三维有限元模型,于上颌第一磨牙牙颈部平面施加均布载荷,进行静力与冲击动力计算,观察牙本质Mohr应力值的变化。结果:静载及动载下3种桩核修复,牙本质最大Mohr值均小于牙本质拉伸极限强度;牙本质最大Mohr值均位于根分歧部位,以纤维桩修复者为小;金合金桩核对减轻牙颈部应力明显;冲击载荷较静载下的应力变化-冲击系数均接近1。结论:3种桩核修复在临床上虽均可行,但建议临床上除牙颈部的的牙体组织过于薄弱或修复牙体组织缺损时固位需要外,尽量不使用桩核;其中,以纤维桩和金合金桩核为好;在有限元应力分析中,静载的研究是可行的。

关键词：纤维桩金属桩核三维有限元静力冲击动力

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三维编织复合材料的弯曲实验及其失效分析

三维编织复合材料的弯曲实验及其失效分析

第十二届全国复合材料学术会议

作者：卢子兴刘振国寇长河麦汉超唐国翌冯志海北京航空航天大学固体力学所清华大学材料系北京工艺材料研究所

针对三维四向和五向编织复合材料进行了弯曲实验,从宏观角度研究了它们的抗弯力学性能,并对破坏后的弯曲试件进行了扫描电镜分析,得到一些重要结论。这些结果为进一步研究编织复合材料结构的强度问题和本构关系奠定了实验基础。

关键词：碳纤维编织复合材料弯曲力学性能

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下颌第一磨牙牙体缺损全冠修复的应力分析

牙体牙髓牙周病学杂志 2006年第5期16卷 269-273页

作者：田力丽李凌旻谢秋菲麦汉超北京中日友好医院口腔科北京航空航天大学航空科学与工程学院北京大学口腔医学院修复科

目的:观察下颌第一磨牙根管治疗术后不同程度的远中面(distal occlusal简称DO)牙体缺损,在银汞合金或复合树脂修复后再用全冠修复的应力分析,了解牙体缺损程度对牙体抗折力的影响,比较两种修复DO洞是否有不同的影响。方法:通过三维激... 详细信息

目的:观察下颌第一磨牙根管治疗术后不同程度的远中面(distal occlusal简称DO)牙体缺损,在银汞合金或复合树脂修复后再用全冠修复的应力分析,了解牙体缺损程度对牙体抗折力的影响,比较两种修复DO洞是否有不同的影响。方法:通过三维激光扫描、三维造型设计建立下颌第一恒磨牙髓室壁未破坏的最小、中等、最大以及髓室壁部分破坏的最大远中面牙体缺损的三维有限元模型。观察4种模型4种载荷下牙本质Mohr应力分布,比较牙本质最大Mohr值。结果:在最大、垂直、斜向载荷下,两种修复体牙本质最大Mohr值均明显小于牙本质拉伸极限强度。在水平载荷下,两种修复体牙本质最大Mohr值均有急剧增加。银汞合金、全冠修复应力面积普遍大于复合树脂、全冠修复应力面积。牙本质最大Mohr值总的趋势复合树脂、全冠修复的大于银汞合金、全冠修复的。结论:在正常咬合下,下颌第一磨牙(36、46)DO牙体缺损髓室壁牙体组织未破坏,牙体预备体颊、舌侧厚度不少于1mm;髓室壁牙体组织部分破坏,牙体预备体舌侧厚度至少1mm、颊侧厚度至少2.5mm,临床可考虑用复合树脂、银汞合金修复再加全冠修复。在存在磨牙症情况下,应采取减轻力的措施。对较大面积牙体组织DO缺损且破坏到髓室壁的病例以复合树脂加全冠修复为好。

关键词：下颌第一磨牙牙体缺损修复全冠三维有限元

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人体脊柱冲击动力学模型

北京航空航天大学学报 1998年第1期24卷 43-45页

作者：张金芝朱东明麦汉超黄执中北京航空航天大学飞行器设计与应用力学系武警总医院骨科

人体脊柱动力学模型的建立对研究飞行员弹射救生、伞兵跳伞开伞、着陆等脊柱损伤的生物力学以及研究人体脊柱耐受冲击载荷的极限问题都具有重要意义．首先发展了凯恩方程的休斯顿方法，使其可应用于变形体连接的多体系统，并以此理论为... 详细信息

人体脊柱动力学模型的建立对研究飞行员弹射救生、伞兵跳伞开伞、着陆等脊柱损伤的生物力学以及研究人体脊柱耐受冲击载荷的极限问题都具有重要意义．首先发展了凯恩方程的休斯顿方法，使其可应用于变形体连接的多体系统，并以此理论为依据建立人体整椎脊柱冲击动力学模型，此时考虑脊柱的大位移运动，每个椎骨的变形相对椎间盘的变形小得多，把脊柱看成由刚体（椎骨）和变形体（椎间盘）组成的多体系统．并以大型真人坐姿冲击实验结果进行了拟合，最后得到腰椎间关节刚度系数因子和阻尼系数因子．

关键词：脊柱冲击载荷动力学模型飞行员生物力学

下颌第一磨牙牙体缺损修复的三维有限元力学分析

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口腔颌面修复学杂志 2006年第1期7卷 17-20,F0003页

作者：田力丽李凌旻谢秋菲麦汉超中日友好医院口腔科副主任医师北京100029 北京航空航天大学航空科学与工程学院硕士生北京100083 北京大学口腔医学院修复科教授北京100081

目的:对根管治疗的下颌第一恒磨牙髓室壁未破坏与部分破坏的两种最大远中牙合面牙体缺损充填,全冠与桩核全冠修复进行三维有限元应力分析,为临床修复方式的选择提供一定的理论依据。方法:通过三维激光扫描、三维造型设计技术,建立下颌... 详细信息

目的:对根管治疗的下颌第一恒磨牙髓室壁未破坏与部分破坏的两种最大远中牙合面牙体缺损充填,全冠与桩核全冠修复进行三维有限元应力分析,为临床修复方式的选择提供一定的理论依据。方法:通过三维激光扫描、三维造型设计技术,建立下颌第一恒磨牙髓室壁未破坏和髓室壁部分破坏的最大远中牙合面牙体缺损,银汞合金、复合树脂充填,镍铬合金全冠修复或铸造镍铬合金桩核全冠、金合金桩核全冠修复的三维有限元模型。观察4种载荷下牙本质Mohr应力分布,比较牙本质最大Mohr值。结果:在最大、垂直、斜向载荷下,两类修复牙本质最大Mohr值均明显小于牙本质拉伸极限强度。髓室壁牙体组织部分破坏的模型,在垂直、斜向载荷下,牙本质最大Mohr值为桩核全冠的小于充填全冠的,应力由充填全冠集中于冠边缘、牙颈部分散到根部。在水平载荷下,两类修复牙本质最大Mohr值均有急剧增加,接近或超过牙本质拉伸极限强度。结论:髓室壁牙体组织是否保留对修复后牙体的抗折力及修复方法的选择有重要影响。

关键词：下颌第一磨牙牙体缺损充填桩核全冠三维有限元

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上颌第一磨牙矫治过程的三维有限元分析

北京生物医学工程 2009年第3期28卷 225-230页

作者：王淑玉梁伟王晓玲徐宝华麦汉超北京航空航天大学飞行器设计与应用力学系北京100191 中日友好医院北京100029

通过三维激光扫描,采用逆向工程技术（RE）,应用CATIA软件先后建立上颌第一磨牙、牙周膜、牙槽骨、颊面管、舌面管的三维模型,在不同加力的情况下通过Patran等有限元分析软件进行计算分析,计算出矫治力作用下上颌第一磨牙的位移、应力... 详细信息

通过三维激光扫描,采用逆向工程技术（RE）,应用CATIA软件先后建立上颌第一磨牙、牙周膜、牙槽骨、颊面管、舌面管的三维模型,在不同加力的情况下通过Patran等有限元分析软件进行计算分析,计算出矫治力作用下上颌第一磨牙的位移、应力及其牙周组织的应力分布;观察牙齿移动、倾斜以及旋转的情况,预测了上颌第一磨牙可能发生牙槽骨丧失和牙根吸收的位置;发现了磨牙受到舌侧水平正畸力时,牙体和牙周膜所受到的压力小于颊侧加载所受的压力。结论是舌侧矫治较颊侧矫治更有利于牙齿以及牙周组织的康复,不容易引起牙根吸收。本项研究初步找出正畸治疗中上颌第一磨牙的最佳加载方案,为临床治疗提供依据。

关键词：上颌第一磨牙吸收三维有限元法应力分布