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骨科生物力学的发展及前沿领域
一、骨科生物力学的基本概念生物力学是生物学和力学的结合,是力学与医学、生物学相互渗透、融合而形成的一门新兴交叉学科,其深入揭示生命科学的奥秘,进一步推动医学科学疑难问题的探索和解决,是当前研究活跃、发展迅速的一门学科.其主要研究刚体生物力学和变形体生物力学,以骨骼肌肉系统的研究为主,涵盖了静力学、动力学、运动学、材料学、生物摩擦学等其他相关的研究领域~([1-2]).
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攻克能量按自由度均分原理这一教学难点的体会
能量按自由度均分原理是物理教学中的一个重点,也是一个难点,为使学生顺利完成这部分内容,并较好地掌握它,运用循序渐进的方法进行这部分教学,收到良好的效果.
关键词： 能量按自由度均分原理 循序渐进 自由度 刚体 平均平动动能 -
关于一种牙齿松动度测量方法的动力分析
目的:分析牙动度测量方法的科学性,对检测牙齿阻抗型测量方法着重论述,讨论其可行性.方法:对牙齿建立数学模型,用MATLAB仿真论证结果.结果:一般检测牙齿阻抗型测量方法不能有效的检测牙齿运动情况.结论:测量牙动位移的关键是准确的检测牙的相对位移,并提出一种测量牙动相对位移的可行方法.
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数值求解人体上肢两刚体系统
目的简化人体上肢结构,建立两刚体系统动力学模型,并对其进行数值求解.方法以卡尔登角为广义坐标,运用多刚体动力学理论,建立上肢的动力学方程;运用MATHEMATICA计算软件对方程进行正、反数值求解并进行了比较.结果得到了上肢的两刚体动力学方程和数值解,对比计算结果表明,将已知运动带入方程求得的主动力作为已知力反求得的卡尔登角与已知运动的卡尔登角基本一致,而且在反解时会出现奇点.结论运用MATHEMATICA计算软件求解复杂的上肢两刚体系统方程,相当方便,为免奇点出现,应在适当范围内进行求解,在误差允许的范围内,求得的解是可以接受的.
关键词： 上肢 刚体 动力学 数值解 Mathematica -
医学图像配准技术
目的:在医学影像领域,不同成像设备获取的信息不同,但互为补充,将这些信息融合在一起,为医生做出正确的诊断提供更多的依据,有助于提高医疗诊断和治疗水平.本文主要介绍医学图像配准技术的基本原理、方法、发展和临床应用.方法:大量参阅了该领域的有关文献,重点介绍了配准过程中的几何空间变换技术,分别综述了刚体变换和非刚体变换的主要方法,分析各种方法的优缺点,应用的适应范围,并对该领域的研究进行了展望.结果:在临床应用中刚体或近似刚体的配准只占很小的一部分,大多数情况下需要用非刚体变换来描述.目前,非刚体变换方法还不够成熟,各类方法都存在一定的局限性,在临床实际应用中,根据研究对象的差别建立合理的配准形变模型,选择合适的配准方法,优化计算方法,提高计算速度,进一步提高图像配准的准确性.结论:论文认为医学图像配准技术是医学图像处理研究领域中的热点方向之一,具有重要的临床应用价值.论文提出图像配准的精度直接影响后续的图像处理工作,如何提高配准精度仍是今后医学图像配准技术的研究方向.
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刚体转动惯量实验恒力矩测量法数据的稳定性分析
对刚体转动惯量测量实验中的恒力矩测量法进行数据的稳定性分析.在加速运动实验中,采用统一实验条件,规范实验操作的方法,避免了除砝码质量外的其他因素对结果的影响;在减速运动实验中,随机产生初始角速度,以获得大量等精度测量数据.通过对数据的分析,得到了转动惯量测量结果的统计分布规律,发现存在一个佳值区间,也得到了其他实验方法的验证.对加速和减速运动特征时间进行合理选择,就能使测量结果稳定在佳值区间内.当加速运动特征时间偏大时,测量结果稳定所需的减速运动特征时间范围较大,意味着较小的砝码质量与较慢的平均角速度能够使测量值趋于稳定.但为了避免其他因素的影响,加速运动特征时间不宜过长.
