【摘 要】
：
采用连续梁模型,将鱼体模化为连续梁,其受到肌肉主动收缩力矩、鱼体组织被动力矩以及流体力的共同作用,从而发生弯曲变形并实现整体运动.连续梁模型求解采用"反问题"方法——首先给定实验观测总结的鱼体变形曲线,求得流体力和鱼体整体运动,其次将以上结构代入鱼体动力学得到内力、内力矩分布,然后基于生物材料本构模型得到内力矩中的肌肉主动力矩、被动黏性和弹性力矩各分量,最后定量化鱼游运动链中各环节的机械能和能效.
【机 构】
：
中国科学院大学生物运动力学实验室,北京100049
论文部分内容阅读
采用连续梁模型,将鱼体模化为连续梁,其受到肌肉主动收缩力矩、鱼体组织被动力矩以及流体力的共同作用,从而发生弯曲变形并实现整体运动.连续梁模型求解采用"反问题"方法——首先给定实验观测总结的鱼体变形曲线,求得流体力和鱼体整体运动,其次将以上结构代入鱼体动力学得到内力、内力矩分布,然后基于生物材料本构模型得到内力矩中的肌肉主动力矩、被动黏性和弹性力矩各分量,最后定量化鱼游运动链中各环节的机械能和能效.
其他文献
采用离散元方法对卸煤过程进行数值分析,由此确定相应的卸煤时间.为确定离散元模型在煤粉流动分析中的有效性,首先采用煤粉在筒仓内的流动试验分析粒径和含水率对煤粉流动性能的影响,并由此对离散元分析结果进行对比分析,从而确定煤粉流动的离散元计算参数.
基于离散动力学模型,系统分析了CICC横截面内超导电缆在横向机械循环载荷下的力学特性.通过建立类伺服机理的应力控制方法对CICC超导体施加了横向载荷,从而在模型中实现了与已有实验类似的循环机械加载模式.
连续介质单元在分析材料弹塑性变形方面具有优势,而颗粒流则适合模拟材料的失稳断裂及摩擦滑移过程.为了充分发挥两者的优势,文章提出了一种连续介质单元转化为颗粒流的方法.该方法采用显式求解方式,将研究区域用连续介质单元(FEM单元)进行离散,并在每个单元上引入强度随塑性应变弱化的Mohr-Coulomb模型及最大拉应力模型;计算中当某个单元的黏聚力或抗拉强度减小为零时,认为该单元已达到破坏状态,将其删除
以毛发为吸油材料进行吸油性能的实验测试.结果发现,毛发可以吸附自身重量五至八倍的油品,毛发对油品的主要吸附动力为毛发纤维间隙的毛细力,其次为毛发纤维表面结构与油品的范德华力.
采用分子动力学全原子模拟的方法,研究了β片结构在外力作用下破坏的动力学过程,详细讨论了β片结构的尺寸,平行/反平行结构以及加载系统的刚度对β片结构力学特性的影响.
采集蜻蜒翅膀标本,将翅膀照片拾取成为矢量图,并由矢量图建立几何模型,利用ANSYS LS-DYNA有限元分析软件建立有限元模型并进行数值模拟分析,从而得到蜻蜒翅膀的力学性能.
利用超细电火花和慢走丝线切割技术制备了多种规格的不锈钢微针,同时采用硅胶模拟皮肤进行了微针及其阵列刺入过程的实验研究,分别考察了单根微针形状及刺入速度、微针阵列的排布规律(间距、角度、个数等)以及刺入速度等对微针刺入行为的影响,相关发现和结论对于改进微针及其阵列的设计具有重要的指导意义.
为了验证亚稳态的存在,利用激光共聚焦显微镜观测了疏水微结构表面在不同的静水压力下的浸润状态,首次清晰地观察到弯液面挂在微结构的侧壁上,形成亚稳态.对于给定的表面微结构,在某一压力下,三相接触线钉扎于相应的位置上.亚稳态的存在有利于提高超疏水表面承受静水压力而不失效的能力,但也容易受到外界的干扰,导致失稳.
基于生物水通道和离子通道蛋白的高分辨率晶体结构开展了一系列生物通道的结构-功能关联机制的理论研究,发现了水分子在钾通道的开闭、钠钾通道的非选择性离子传导和钠通道的离子导通等神经活动的基本过程中具有十分重要的作用和奇妙的分子物理力学机制.
为了阐释锥形角膜的发生机理,采用变厚度球壳模型以反映角膜厚度的变化,通过实验、模拟和理论手段加以研究.采用三维打印技术精确制造了变厚度球壳并通过液压模拟眼内压,结果发现球壳在压力作用下呈现锥形.锥形范围远超出厚度薄弱区域.数值模拟则给出了更大参数范围的力学变形过程.