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基于骨骼重建机理的连续体结构仿生拓扑优化方法
被引量：
8
1
作者
开依沙尔.热合曼
买买提明.艾尼
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第5期340-346,共7页
骨重建是一种持续进行的新骨替代旧骨的过程,它通过具有骨吸收能力的破骨细胞和具有骨成形能力的成骨细胞来实现。在陆地脊椎动物中这两种细胞活动是严格平衡的,并且骨的拓扑形状是适应局部力学环境的。本文以Turing反应-扩散模型为基础...
骨重建是一种持续进行的新骨替代旧骨的过程,它通过具有骨吸收能力的破骨细胞和具有骨成形能力的成骨细胞来实现。在陆地脊椎动物中这两种细胞活动是严格平衡的,并且骨的拓扑形状是适应局部力学环境的。本文以Turing反应-扩散模型为基础,通过骨成形与骨吸收机理耦合建立了骨重建模型。该模型通过有限元方法和像素单元的添加和删除准则提出了连续体结构仿生拓扑优化计算方法,该方法将结构看成生长的骨骼,将寻找最优拓扑的过程比拟为骨骼的重建过程,应变能密度的均匀分布作为优化准则更新材料分布,直至达到一个平衡状态,并由此获得最优拓扑结构。最后通过典型的算例验证了所提方法的可行性和有效性。
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关键词
连续体结构
仿生拓扑优化
骨骼重建
turing
反应-扩散模型
有限元方法
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职称材料
Selkov模型不同扩散和流速下非Turing不稳定化学反应机制
被引量：
2
2
作者
龚玉兵
王宝英
徐强
《Chinese Journal of Chemical Physics》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2003年第3期209-213,共5页
建立了Selkov模型中间反应物具有不同扩散和不同流速条件下的反应 扩散 流动方程 ,理论分析了非Turing不稳定形成的条件 ,求得其参数区间 ,对Andresen的结论作了拓展 .研究还发现 ,在振荡Hopf区域之外 ,静止波动 (空间周期结构FDS)仍...
建立了Selkov模型中间反应物具有不同扩散和不同流速条件下的反应 扩散 流动方程 ,理论分析了非Turing不稳定形成的条件 ,求得其参数区间 ,对Andresen的结论作了拓展 .研究还发现 ,在振荡Hopf区域之外 ,静止波动 (空间周期结构FDS)仍然可以存在 .因而 ,此结构存在的参数空间大于Andresen的结果 .同时 ,还将此种不稳定参数区间与Turing不稳定和差速流动引起不稳定 (DIFI)的结果进行了比较 ,结果发现静态FDS值总是处于DIFI临界曲线相应的最小值之上 ,这表明动力学机制是由DIFI不稳定造成的 。
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关键词
Selkov模型
turing
不稳定和非
turing
不稳定
反应-扩散-流动方程
DIFI不稳定
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职称材料
题名
基于骨骼重建机理的连续体结构仿生拓扑优化方法
被引量：
8
1
作者
开依沙尔.热合曼
买买提明.艾尼
机构
新疆大学机械工程学院
新疆大学数学与系统科学学院
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第5期340-346,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(50775193)
文摘
骨重建是一种持续进行的新骨替代旧骨的过程,它通过具有骨吸收能力的破骨细胞和具有骨成形能力的成骨细胞来实现。在陆地脊椎动物中这两种细胞活动是严格平衡的,并且骨的拓扑形状是适应局部力学环境的。本文以Turing反应-扩散模型为基础,通过骨成形与骨吸收机理耦合建立了骨重建模型。该模型通过有限元方法和像素单元的添加和删除准则提出了连续体结构仿生拓扑优化计算方法,该方法将结构看成生长的骨骼,将寻找最优拓扑的过程比拟为骨骼的重建过程,应变能密度的均匀分布作为优化准则更新材料分布,直至达到一个平衡状态,并由此获得最优拓扑结构。最后通过典型的算例验证了所提方法的可行性和有效性。
关键词
连续体结构
仿生拓扑优化
骨骼重建
turing
反应-扩散模型
有限元方法
Keywords
Continuum
structure
Bionic
topology
optimization
Bone
remodeling
turing
reaction
-
diffusion
equation
Finite
element
method
分类号
Q811.6 [生物学—生物工程]
O241.82 [理学—计算数学]
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职称材料
题名
Selkov模型不同扩散和流速下非Turing不稳定化学反应机制
被引量：
2
2
作者
龚玉兵
王宝英
徐强
机构
烟台师范学院物理系
烟台师范学院图书馆
出处
《Chinese Journal of Chemical Physics》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2003年第3期209-213,共5页
文摘
建立了Selkov模型中间反应物具有不同扩散和不同流速条件下的反应 扩散 流动方程 ,理论分析了非Turing不稳定形成的条件 ,求得其参数区间 ,对Andresen的结论作了拓展 .研究还发现 ,在振荡Hopf区域之外 ,静止波动 (空间周期结构FDS)仍然可以存在 .因而 ,此结构存在的参数空间大于Andresen的结果 .同时 ,还将此种不稳定参数区间与Turing不稳定和差速流动引起不稳定 (DIFI)的结果进行了比较 ,结果发现静态FDS值总是处于DIFI临界曲线相应的最小值之上 ,这表明动力学机制是由DIFI不稳定造成的 。
关键词
Selkov模型
turing
不稳定和非
turing
不稳定
反应-扩散-流动方程
DIFI不稳定
Keywords
Selkov
model
turing
instability
non-
turing
instability
reaction
-
diffusion
-convective
equation
differential
flow-induced
instability
分类号
O643.12 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于骨骼重建机理的连续体结构仿生拓扑优化方法
开依沙尔.热合曼
买买提明.艾尼
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
8
下载PDF
职称材料
2
Selkov模型不同扩散和流速下非Turing不稳定化学反应机制
龚玉兵
王宝英
徐强
《Chinese Journal of Chemical Physics》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2003
2
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职称材料
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