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Limb lengthening with precice magnetic nail in pediatric patients: A systematic review

World Journal of Orthopedics 2021年第8期12卷 575-583页

作者： Giulia Masci Osvaldo Palmacci Raffaele Vitiello Nadia Bonfiglio Maria Beatrice Bocchi Valerio Cipolloni Giulio Maccauro Enrico Pola Department of Orthopaedics and Traumatology Fondazione Policlinico Universitario A.Gemelli IRCCSRome 00168Italy Policlinico di Napoli University Hospital Universitàdella Campania Luigi Vanvitelli School of MedicineNapoli 80100Italy

BACKGROUND Limb lengthening techniques play an increasingly important role in the pediatric orthopedic *** principles of the osteogenesis distraction bonded traditionally with external fixators;however,the recent deployment of fully implantable systems has been able to overcome severities related to external *** precice®is an implantable limb lengthening intramedullary nail system that is remotely controlled and magnetically *** To review the current literature available on this matter in order to assess the precice clinical and radiological outcomes and its possible complications in a population of pediatric patients undergoing limb *** Only five studies met the inclusion criteria and were consequently included in the review for a total of 131 patients and 135 *** clinical and radiological outcomes of interest were:the main lengthening obtained,the distraction rate,the period of time to full weight bearing,the consolidation index,and the Association for the Study and Application of Methods of Ilizarov *** In conclusion,data collected from the articles under investigation were comparable with the exception of the consolidation ***,the study population was too small and the patients’follow-up was too short to make definitive *** This review shows that the precice Nail System is still a therapeutic challenge in limb lengthening for pediatric orthopedic surgeons;however,careful preoperative planning and an accurate surgical technique could allow the correction of more complex deformities with a low rate of complications.

关键词： Limbs lengthening precice Nail Pediatric Dysmetria Deformities

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precice多物理场耦合框架中Fluent适配器开发与验证

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工业技术创新 2023年第6期10卷 36-43页

作者：董韬陈佳宁余昊昊唐滨哈尔滨工程大学青岛创新发展基地山东青岛266400

近年来,多物理场耦合问题在工程领域中得到了广泛关注,多物理场耦合问题通常涉及两个或多个物理领域的相互作用。为了解决这些耦合问题,本文把Fluent的UDF(用户定义函数)与开源软件precice相结合,开发了一套能用于多物理场分区耦合的适... 详细信息

近年来,多物理场耦合问题在工程领域中得到了广泛关注,多物理场耦合问题通常涉及两个或多个物理领域的相互作用。为了解决这些耦合问题,本文把Fluent的UDF(用户定义函数)与开源软件precice相结合,开发了一套能用于多物理场分区耦合的适配器程序。precice提供了一个通用的耦合框架,可以方便地将不同的求解器进行耦合,并通过迭代求解方法实现物理场之间的耦合。本文成功验证了所开发程序的准确性和可靠性。本文所开发的适配器可以为工程领域中的多物理场耦合问题提供一种高效而可靠的解决方法,并能够为解决实际工程问题提供重要的参考。

关键词：多物理场耦合软件开发 UDF precice

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基于本构均一化理论的多层复合材料流固耦合等效分析方法

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河海大学学报（自然科学版） 2023年第1期51卷 82-89页

作者：顾水涛钟胜李珂刘敏方根深重庆大学土木工程学院重庆400045 山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

为缓解多层复合材料在流固耦合模拟中计算效率和精度间的矛盾,基于本构均一化理论提出了多层复合材料的等效方法,并结合开源工具precice检验了该方法在恒定、时变2种流体边界条件下流固耦合的准确性和计算效率。结果表明:与直接分层模... 详细信息

为缓解多层复合材料在流固耦合模拟中计算效率和精度间的矛盾,基于本构均一化理论提出了多层复合材料的等效方法,并结合开源工具precice检验了该方法在恒定、时变2种流体边界条件下流固耦合的准确性和计算效率。结果表明:与直接分层模拟相比,等效方法的误差处于合理范围内,且即使忽略等效模型带来的固体单元数量减少的收益,计算效率也有显著提升;恒定流体边界下耦合仿真结果相对误差小于5%,耦合迭代效率提高20%;时变流体边界耦合场景中相对误差小于10%,耦合迭代效率提高40%。

关键词：复合材料等效模型流固耦合 precice 计算效率

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面向爆轰冲击的分离式流固耦合数值模拟

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空气动力学学报 2022年第6期40卷 163-172页

作者：张森郭晓威甘新标龚春叶杨文祥李超国防科技大学计算机学院量子信息研究所兼高性能计算国家重点实验室长沙410073 中国空气动力研究与发展中心绵阳621000

为准确高效地模拟爆轰冲击作用下固体响应的过程,对爆轰波传播、损伤评估等领域的工程应用提供技术支持,采用分离式流固耦合的方法,基于开源软件实现面向爆轰冲击的分离式流固耦合数值模拟求解系统。爆轰波传播模型建立在基于OpenFOAM... 详细信息

为准确高效地模拟爆轰冲击作用下固体响应的过程,对爆轰波传播、损伤评估等领域的工程应用提供技术支持,采用分离式流固耦合的方法,基于开源软件实现面向爆轰冲击的分离式流固耦合数值模拟求解系统。爆轰波传播模型建立在基于OpenFOAM的开源多分量求解器blastFoam之上,同时利用deal.Ⅱ有限元库对固体形变响应进行模拟,流体与固体求解器之间通过适配开源多物理场耦合库precice进行耦合。通过三维竖直墙体在高爆轰作用下的运动过程验证求解系统的正确性,模拟结果展示的爆轰过程与Beyer报告中的爆轰波传播过程一致。求解系统具有良好的并行可扩展性,在网格总规模为510万单元的案例中,总并行度达256核的加速比为178,并行效率为69.5%。总体而言,通过集成各开源软件,实现了适用于爆轰波冲击响应的分离式流固耦合求解系统,对诸多工程应用具有重要的现实意义。

关键词：流固耦合数值模拟高爆轰 OpenFOAM precice

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面向爆轰波冲击响应模拟的并行流固耦合计算平台关键技术研究

面向爆轰波冲击响应模拟的并行流固耦合计算平台关键技术研究

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作者：张森国防科技大学

学位级别：硕士

爆轰波冲击响应模拟在战斗部设计、装备毁伤评估、建筑爆破、矿山开采等工程应用中具有广阔的应用前景。然而,由于涉及复杂的多物理理论模型与大规模并行算法,设计和实现可用于爆轰波冲击响应模拟的软件复杂度高、开发难度大,限制了其... 详细信息

爆轰波冲击响应模拟在战斗部设计、装备毁伤评估、建筑爆破、矿山开采等工程应用中具有广阔的应用前景。然而,由于涉及复杂的多物理理论模型与大规模并行算法,设计和实现可用于爆轰波冲击响应模拟的软件复杂度高、开发难度大,限制了其应用范围。本文研究旨在面向爆轰波冲击响应模拟需求,设计标准化、模块化的并行软件平台,为工程应用提供基础。主要研究内容和创新点如下:(1)设计并实现了一款支持爆轰波冲击响应模拟的并行流固耦合计算软件平台。本文采用分离式方法,设计了面向爆轰波冲击响应模拟的并行流固耦合计算平台架构及标准化接口,并基于开源软件实现了支持爆轰波模拟的并行流固耦合求解系统。高能炸药爆轰以及爆轰波传播基于开源CFD软件OpenFOAM和blastFoam进行建模;固体的运动变形过程通过开源有限元库deal.Ⅱ进行模拟。同时为了模拟流-固之间的相互作用,耦合模块基于开源耦合库precice实现,流体力学求解器和固体力学求解器都要适配precice。(2)提出了面向爆轰波冲击响应模拟的流固耦合并行优化方法。为了提高计算平台的并行性能,通过点对点通信模式交换各单物理求解器间的耦合数据,消除了传统多物理耦合软件中的中央服务器。此外,各单物理求解器内部基于MPI实现并行计算。流体力学求解器采用域分解的并行计算方法,固体力学求解器基于分布式网格存储技术进行并行性能优化。基于各单物理求解器并行性能,本文提出一种新的划分流体、固体求解器进程数量的方法,以保持负载均衡。(3)基于高性能计算平台开展了大规模并行测试,验证了软件平台的计算精度及效率。本文采用工程案例稳压器卸压箱蒸汽排放过程,验证了流体力学求解器在高温高压超声速情况下的适用性。采用工程案例高爆轰作用下三维垂直壁的运动变形过程,验证了流固耦合计算平台对高能炸药爆轰应用领域的适用性。数值模拟结果表明,流固耦合计算平台能够准确、高效地模拟爆轰波传播的各个阶段以及固体在爆轰波作用下的运动过程,能为具体工程应用的数字化设计和评估提供技术支持。在处理器进程数为256时,流固耦合求解系统在总网格为510万的情况下加速比达到178,并行效率为69.5%。测试结果显示出流固耦合计算软件平台具有良好的并行潜力。

关键词：数值模拟高性能计算流固耦合高能炸药爆轰并行计算 OpenFOAM precice

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