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3D打印个性化正畸装置对单根牙垂直移动的三维有限元分析

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中国组织工程研究 2025年第16期29卷 3360-3368页

作者：曹怡琳王心彧庄妍王亚茹姜至秀刘丹瑜门九旭丁元圣黑龙江省生物医学材料及应用重点实验室黑龙江省佳木斯市154002 佳木斯大学口腔医学院黑龙江省佳木斯市154002

背景:基于牙齿垂直移动原理,通过数字化设计结合3D打印制作个性化正畸装置,可使个性化正畸装置与单个切牙形成支抗系统。借助微种植体绝对支抗作用可对单根牙在三维方向上进行精准控制。目的:基于生物力学原理设计了牙位11、12、21、22... 详细信息

背景:基于牙齿垂直移动原理,通过数字化设计结合3D打印制作个性化正畸装置,可使个性化正畸装置与单个切牙形成支抗系统。借助微种植体绝对支抗作用可对单根牙在三维方向上进行精准控制。目的:基于生物力学原理设计了牙位11、12、21、22压低移动与伸长移动的个性化正畸装置,通过三维有限元法分析个性化正畸装置的安全性与其对牙齿的移动作用。方法:应用Mimics、Geomagic Wrap、SolidWorks和Ansys Workbench软件分别建立了上颌前牙区(牙位11、12、21、22)牙槽骨-牙周膜-上颌切牙-个性化悬臂微种植体-连接板-个性化托槽的三维有限元模型,每个牙位分别设置个性化压低移动与伸长移动正畸装置,加载300 g拉力或推力,分析个性化正畸装置各部件应力水平,计算牙齿位移与牙周膜应力分布情况。结果与结论:①个性化压低移动正畸装置受到的最大等效应力为162.90 MPa,个性化伸长移动正畸装置受到的最大等效应力239.57 MPa,二者的最大等效应力均位于个性化托槽加力附件的垂直部分,个性化正畸装置各部件所受等效应力均在屈服强度内,均具有良好的安全性;②在个性化正畸装置作用下,牙齿初始位移呈现整体压低或伸长移动的趋势,垂直方向上的位移远远超过在水平方向和矢状方向上的位移;牙周膜根尖或颈部位置出现等效应力峰值,在根尖区牙周膜出现等效应力集中区域;③结果显示,个性化正畸装置可以使牙位11、12、21、22近似达到压低移动或伸长移动的目的,初步证实了个性化垂直移动正畸装置的有效性。

关键词： 3D打印个性化正畸装置单根牙压低移动伸长移动三维有限元分析支抗生物力学

个性化GYROID结构髁突假体:设计及有限元分析

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中国组织工程研究 2025年第17期29卷 3548-3556页

作者：刘丹瑜姜婷婷姜至秀季俣辰曹怡琳王磊宿玉成王心彧佳木斯大学黑龙江省佳木斯市154000 佳木斯大学口腔医院黑龙江省佳木斯市154000

背景:目前国内外制作的颞下颌关节假体在置换过程中需要依靠螺钉固定假体中的髁突部分,通过预留固位孔方便术中进行操作,但由于缺少个性化的颌骨设计,可能存在固位板与颌骨不贴合导致螺钉松动、脱位。因此,个性化髁突假体置换在修复颞... 详细信息

背景:目前国内外制作的颞下颌关节假体在置换过程中需要依靠螺钉固定假体中的髁突部分,通过预留固位孔方便术中进行操作,但由于缺少个性化的颌骨设计,可能存在固位板与颌骨不贴合导致螺钉松动、脱位。因此,个性化髁突假体置换在修复颞下颌关节中具有重要的应用价值。目的:设计一种内部为GYROID结构的个性化髁突假体,用于下颌骨髁突的修复重建。方法:在Rhinoceros 7软件中选择GYROID结构,单胞为6 mm,设置壁厚分别为0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8 mm,利用有限元分析GYROID结构的力学性能。3D打印不同壁厚(0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8 mm)的GYROID结构实验试件,通过室温压缩实验检测试件的力学性能。通过有限元分析与室温压缩实验结果筛选符合下颌骨力学性能范围的一个壁厚值,对1名成年男性下颌骨CT数据进行逆向建模,设计内部为GYROID结构的髁突假体,采用有限元分析模拟髁突假体置换后牙尖交错颌位与对刃颌位的运动。结果与结论:(1)有限元分析与室温压缩实验结果显示,随着壁厚的增大,GYROID结构的弹性模量增大,其中壁厚0.5-0.7 mm GYROID结构的弹性模量位于下颌骨的弹性模量(1.5-4.0 GPa)范围内,因此选取壁厚值0.6 mm的6 mm单胞GYROID结构模型进行髁突假体的设计;(2)有限元分析结果显示,下颌骨模型的应力分布呈左右对称,两种咬合时的应力分布大致相同,应力峰值无较大差距,应力集中于髁突假体颈部,置换侧受力较健侧略大;内固定模型整体的最大等效应力为269.34 MPa,螺钉的最大等效应力为20.14 MPa,牙尖交错颌位时假体的等效应力和等效应变值均大于对刃颌位时,牙尖交错颌位时螺钉的等效应力和等效应变值均小于对刃颌位时;(3)结果显示个性化GYROID结构髁突假体的设计与固位效果良好,符合下颌骨力学传导。

关键词：髁突置换髁突假体 GYROID结构三周期极小曲面有限元分析

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基于三分网络的网络用户评论情感分析

数据分析与知识发现 2019年第8期3卷 10-20页

作者：卢伟聪徐健中山大学资讯管理学院

【目的】通过投影双因素边权重的单顶点网络,反映节点间的间接联系。【方法】构建'用户–产品–情感标签'三分网络,拆分为三个二分网络进行网络结构分析,并基于三分网络投影方法,得到用户和产品两个情感单顶点网络。【结果】在用户与情... 详细信息

【目的】通过投影双因素边权重的单顶点网络,反映节点间的间接联系。【方法】构建'用户–产品–情感标签'三分网络,拆分为三个二分网络进行网络结构分析,并基于三分网络投影方法,得到用户和产品两个情感单顶点网络。【结果】在用户与情感、产品与情感的双因素影响下,得到网易云音乐数据集中高权重相关节点的关联,以及曲风分类、热评歌曲、粉丝群体划分等信息。【局限】用户节点数较多,可视化技术有待提升。【结论】基于情感三分网络的形成、拆分与投影,本文对节点间的间接联系进行构建、梳理与呈现,提出一种新的网络情感分析视角。

关键词：三分网络情感分析网络用户评论

基于多标签RBF神经网络的电能质量复合扰动分类方法

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电工技术学报 2011年第8期26卷 198-204页

作者：管春周雒维卢伟国重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044 重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

在径向基(RBF)神经网络和C-均值聚类算法的基础上,提出一种适用于电能质量复合扰动分类的多标签排位分类算法—多标签径向基函数法(ML-RBF)。首先,对常见的电能质量扰动及其组合而成的复合扰动进行离散小波分解,提取各层分解系数的规范... 详细信息

在径向基(RBF)神经网络和C-均值聚类算法的基础上,提出一种适用于电能质量复合扰动分类的多标签排位分类算法—多标签径向基函数法(ML-RBF)。首先,对常见的电能质量扰动及其组合而成的复合扰动进行离散小波分解,提取各层分解系数的规范能量熵作为特征向量;然后采用C-均值聚类算法将所得的特征向量映射为RBF神经网络的输入;最后通过RBF神经网络对该电能质量复合扰动类型进行预测。仿真实验结果表明,在不同的噪声条件下,ML-RBF可以有效分类识别电能质量复合扰动。

关键词：电能质量多标签分类径向基函数小波变换 C-均值聚类

多标签分类法在电能质量复合扰动分类中的应用

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中国电机工程学报 2011年第4期31卷 45-50页

作者：周雒维管春卢伟国输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆市沙坪坝区400044

提出一种基于多标签分类的电能质量复合扰动分类新方法。在k–近邻(k-nearest neighbor,KNN)和贝叶斯准则(Bayesian rule)的基础上,提出多标签分类排位分类算法k–近邻贝叶斯多标签分类法(k-nearest neighbor Bayesian rule,KNN-Bayesi... 详细信息

提出一种基于多标签分类的电能质量复合扰动分类新方法。在k–近邻(k-nearest neighbor,KNN)和贝叶斯准则(Bayesian rule)的基础上,提出多标签分类排位分类算法k–近邻贝叶斯多标签分类法(k-nearest neighbor Bayesian rule,KNN-Bayesian)。首先对常见的电能质量扰动及其组合而成的复合扰动进行离散小波分解,提取各层分解系数的规范能量熵作为特征向量;然后,利用KNN-Bayesian进行分类识别。仿真实验结果表明,在不同的噪声条件下KNN-Bayesian可有效分类识别电压暂降、电压暂升、电压短时中断、脉冲暂态、谐波和闪变等电能质量扰动及其组合而成的复合扰动。

关键词：电能质量复合扰动多标签分类 k-近邻小波变换贝叶斯准则

Gyroid结构钛仿生骨支架修复下颌骨节段性缺损的生物力学性能

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中国组织工程研究 2025年第22期29卷 4621-4628页

作者：姜至秀季俣辰刘丹瑜曹怡琳姜婷婷宋颐函王磊王心彧黑龙江省生物医学材料及应用重点实验室黑龙江省佳木斯市154002 佳木斯大学口腔医学工程实验中心黑龙江省佳木斯市154002 佳木斯大学口腔医学院黑龙江省佳木斯市154002

背景:三周期最小表面的多孔结构是最有前景的骨科生物结构之一,其中的Gyroid结构具有高比表面积、高渗透率、均曲率为零等特点。目的:通过有限元分析结合力学压缩实验测试,筛选出与下颌骨松质骨弹性模量范围相匹配的4 mm单胞Gyroid结构... 详细信息

背景:三周期最小表面的多孔结构是最有前景的骨科生物结构之一,其中的Gyroid结构具有高比表面积、高渗透率、均曲率为零等特点。目的:通过有限元分析结合力学压缩实验测试,筛选出与下颌骨松质骨弹性模量范围相匹配的4 mm单胞Gyroid结构TC4仿生骨支架壁厚区间。方法:建立不同壁厚(0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8 mm)4 mm单胞Gyroid结构有限元模型,分析Gyroid结构的等效弹性模量,筛选出与下颌骨松质骨弹性模量范围相匹配的Gyroid结构壁厚区间,壁厚分别为0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7 mm。根据有限元分析筛选结果,以Ti6Al4V为原料,采用选择性激光熔融技术制备不同壁厚的3D打印Gyroid结构试件,进行大颗粒喷砂酸蚀处理,通过力学压缩实验测试试件的弹性模量与抗压强度。结果与结论:(1)有限元分析结果显示,随着壁厚的增加,Gyroid结构的等效弹性模量升高,其中壁厚为0.2-0.7 mm Gyroid结构的等效弹性模量在下颌骨松质骨弹性模量范围内(1.5-4.0 GPa),用于3D打印Gyroid结构试件;(2)力学压缩实验结果显示,随着壁厚的增加,Gyroid结构试件的弹性模量与抗压强度均升高,其中0.3-0.5 mm壁厚Gyroid结构试件的弹性模量在下颌骨松质骨弹性模量范围内,0.3-0.7 mm壁厚Gyroid结构试件的抗压强度符合下颌骨的力学性能;(3)结果显示0.3-0.5 mm壁厚Gyroid结构与下颌骨的弹性模量范围相适应。

关键词：节段性骨缺损 Gyroid结构 3D打印选择性激光熔融有限元力学性能

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浙江粮食生产特征与产能提升对策研究

中国稻米 2025年第1期 44-53页

作者：毛晓红李懿芸傅琳琳浙江省农业科学院农村发展研究所

国家已明确指出，在粮食安全保障工作中，主产区、主销区、产销平衡区需共同承担责任，即“饭碗一起端，责任一起扛”。浙江作为典型的粮食主销省份，对其粮食生产特征进行深入分析，并探讨产能提升的瓶颈，进而提出切实可行的粮食产能... 详细信息

国家已明确指出，在粮食安全保障工作中，主产区、主销区、产销平衡区需共同承担责任，即“饭碗一起端，责任一起扛”。浙江作为典型的粮食主销省份，对其粮食生产特征进行深入分析，并探讨产能提升的瓶颈，进而提出切实可行的粮食产能提升策略，对于保障国家粮食安全具有重要意义。研究揭示，浙江在粮食产能提升方面面临着来自种粮主体、耕地资源以及技术等多方面的挑战与瓶颈。全省耕地资源的人口承载力持续承压，自2012年起便已步入人口超载区间。相较于全国范围，浙江粮食生产仅在生产效率上有比较优势。而在省内，嘉兴的平湖、秀洲以及湖州的南浔在粮食产能上展现出一定的综合优势。就粮食品种而言，浙江的水稻、大豆生产具有一定的综合比较优势，但大豆的优势并不稳定。为了有效应对这些挑战，提升粮食产能，应从强化种粮主体队伍等多方面精准施策，因地制宜，使新一轮千亿斤粮食产能提升行动落到实处，取得实效。

关键词：粮食安全粮食产能耕地保护水稻对策浙江

基于SCI-XDNet-CFF轻量化网络的井下运煤皮带异物识别

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煤矿现代化 2025年第1期34卷 40-46,51页

作者：孙亚琳孙鹏翔薛晔刘泽宇孙贵有太原理工大学经济管理学院山西太原030000 山西汾西矿业集团正新煤焦有限责任公司山西长治046512

矿井煤炭开采面与地面距离较长,需要通过运煤皮带进行长距离运输,在运输过程中,存在大块矸石、锚杆等异物损坏皮带、堵塞落煤口的问题,易引发安全问题,因此,运煤皮带运输异物分类具有重要意义。为克服井下环境光照强度弱、识别精度低、... 详细信息

矿井煤炭开采面与地面距离较长,需要通过运煤皮带进行长距离运输,在运输过程中,存在大块矸石、锚杆等异物损坏皮带、堵塞落煤口的问题,易引发安全问题,因此,运煤皮带运输异物分类具有重要意义。为克服井下环境光照强度弱、识别精度低、模型参数量大的问题,提出一种结合低光照图像增强的XDNet-CFF轻量化网络。首先,采用预训练的自校准光照图像增强模型对井下运煤皮带图像进行低光照图像增强,有效提高图像质量;其次,设计一种基于Xcpetion-DenseNet121和跨层特征融合的深度网络,在提高特征提取能力的同时,将底层细节特征与上层语义特征相结合,减少信息丢失,丰富特征表示;然后,通过全连接层和softmax完成运煤皮带异物识别;最后,为实现移动端部署和识别预警,应用剪枝方法对模型进行压缩,大幅减少模型参数量,降低开销。结果表明,所提模型在运煤皮带异物数据集上准确率、精度、召回率、F1分数分别达到0.9467、0.9512、0.9416、0.9464,均优于主流模型,同时,参数量仅8.98 M,满足实际生产部署需求。

关键词：低光照图像增强 XDNet-CFF 跨层特征融合运煤皮带异物识别

中小区域尺度时间序列林地LAI快速估测方法

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农业工程学报 2016年第5期32卷 188-193页

作者：卢伟范文义东北林业大学林学院哈尔滨150040

时间序列LAI对模拟大气与植被边界上的碳水交换过程至关重要,其已经成为众多区域尺度的碳水循环机理模型研究中重要的驱动数据。针对低空间分辨率MODIS LAI产品在中小区域尺度应用时表达LAI的空间异质性精度差问题,该研究提出了一种中... 详细信息

时间序列LAI对模拟大气与植被边界上的碳水交换过程至关重要,其已经成为众多区域尺度的碳水循环机理模型研究中重要的驱动数据。针对低空间分辨率MODIS LAI产品在中小区域尺度应用时表达LAI的空间异质性精度差问题,该研究提出了一种中小区域尺度时间序列林地LAI快速估测方法。该方法首先提取了林地MODIS LAI的归一化生长曲线,利用三次样条插值函数进行归一化LAI曲线的拟合,以此曲线模拟LAI的全年变化情况;其次基于传统遥感统计模型和TM遥感数据估测展叶完全时期的LAI,作为研究区域LAI的最大值并以此控制LAI生长曲线;最后将归一化LAI拟合函数与最大LAI相乘得到时间序列LAI数据集。试验结果表明:MODIS LAI产品对中小区域尺度较高空间分辨率LAI值的估测不够准确,但MODIS LAI归一化生长曲线与归一化的实际LAI生长变化情况保持较高的一致性,可以用来模拟LAI的全年变化情况;该研究提出的方法可简单、高效地为中小区域尺度的其他研究提供有效的时间序列林地LAI数据。

关键词：遥感时间序列分析林地叶面积指数