导读:本文包含了力学参数估计论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:呼吸力学参数,最优化方法,动态估计,慢性阻塞性肺疾病
力学参数估计论文文献综述
王哲,乔惠婷,许丽嫱,李德玉[1]（2019）在《针对有自主呼吸慢阻肺患者的无创动态呼吸力学参数估计》一文中研究指出目的研究针对慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)患者的无创动态呼吸力学参数估计方法。方法通过将人体呼吸系统简化为一阶线性模型,基于最优化方法设置约束条件,估计慢阻肺患者的呼吸系统阻力和顺应性。结果利用所构建的模型以及设置的约束条件,在模拟实验中可以估计有自主呼吸慢阻肺患者的呼吸系统阻力以及顺应性,所得结果相对准确(误差在5%以内)。利用1个呼吸周期内的数据即可获得估计结果,估计所需时间仅相当于3个呼吸时长,可以满足动态监测的要求。结论基于最优化方法实现对慢阻肺患者呼吸系统阻力和顺应性进行无创动态估计在模拟实验中已被证明可行,可进一步开展临床实验。通过临床实验后可以帮助医生实时监测慢阻肺患者呼吸系统阻力及顺应性的变化情况,为COPD诊断及治疗提供参考。(本文来源于《医用生物力学》期刊2019年04期）
胡鹏跃[2]（2019）在《基于B超图像的针穿刺软组织力学参数估计方法研究》一文中研究指出针穿刺手术中,医师手工穿刺易受到临床条件、自身经验水平的影响。而基于生物组织建模的针穿刺术中导航系统可以提供医学设备成像区域之外的组织变形信息,从而辅助临床医师有效的避免这个问题。临床经验表示:正常组织的弹性模量存在个体差异,该参数无法在术前准确获取。研究中使用的有限元模型都只单纯假设组织参数为医学统计数据。为了获取该参数以及保证临床应用针穿刺术中导航系统的精度,需要术前进一步对针-组织模型的参数进行准确标定。软组织针穿刺具有连续压缩、大变形特点,会增大超声回波信号的去相关,从而降低基于超声的散斑跟踪算法的计算准确性。本文结合了拉伸或者压缩扩展和多重压缩算法,可以适用于针穿刺过程中8%以上大应变的位移估计情况。另外,针对侧向位移分量准确度有限的问题,提出使用H∞滤波,提高了侧向位移估计的准确性。本文提出的基于先验引导的多重压缩位移估计算法准确性较高,实验最大误差为0.5479mm。本文提出了基于无网格法的低阶次状态的自适应SG差分器,解决了信噪比和对比度权衡的问题,且较基于平移旋转变换(TRT)的小波变换应变估计算法更具有通用性。针对不能准确获取组织弹性模量的问题,本文提出了弹性模量重建算法。使用线搜索技术来求取迭代最佳步长,使计算结果可快速接近并收敛至真实分布。定义了基于正向模型位移场与测量位移场偏差和不同正则化方法的代价函数,处理了海森矩阵的病态问题。另外,本文提出的重建算法是框架性和模块化的,如正向模型调整为正交各向异性模型,只需重新参数化逆弹性问题的求解参数即可。本文搭建了超声针穿刺实验台,设计了不同弹性模量的超声体模异物模型,进行实验验证。并采用均值、四分位间距、标准离差率等指标对实验结果进行了分析。由实验结果可知,当超声体模弹性模量小于63.9KPa时,弹性模量重建算法测试准确性标准离差率(CVR)低于0.16,重复性标准离差率(CV)低于0.1,迭代次数低于14次,满足精度和稳定性要求。另外,本文就手持B超探头相对于穿刺平面的平移距离和旋转角度对弹性模量重建结果的影响也进行了实验探究。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-03-01）
张广泽,刘伟鹏,侯伟龙,蒋良文,毛邦燕[3]（2018）在《广义HOEK-BROWN经验准则在边坡岩体力学参数估计的应用研究》一文中研究指出岩体因结构面切割作用而具有非均质、各向异性和不连续性的特性,这使得岩体强度与普通均质材料强度有所区别。工程实践中,岩体力学参数只能通过原位试验或经验公式进行估计。原位试验费钱费力且部分地区无法进行试验,因此通过经验公式获取岩体力学参数是很好的选择。广义Hoek-Brown强度准则考虑岩体结构、岩块强度、岩体扰动等多方面因素,能够很好反映岩体非线性破坏特征,利用该准则可对边坡岩体力学参数进行估计。通过量化GSI的广义Hoek-Brown强度准则估算吉尔木隧道出口边坡岩体力学参数,结果表明:该方法估计获得的参数是合理的。通过计算表明边坡主体部分岩体单轴抗压强度为1.5 MPa,变形模量为4 GPa,抗剪强度指标C=0.6 MPa,φ=32°。广义Hoek-Brown强度准则在高陡边坡岩体参数的估计中能更加方便、及时、准确地反映岩体的实际情况,在工程实践中具有很好可操作性。(本文来源于《铁道标准设计》期刊2018年05期）
薛龙[4]（2017）在《工程用模拟火星壤研制与地面力学参数就位估计研究》一文中研究指出随我国深空探测的逐步推进,继人造卫星、载人航天和探月工程之后,适时开展以火星勘探为主的深空探测计划是中国科学技术发展和航天远景规划的必然选择。目前,国内科研人员已对模拟月壤的研制、模拟月壤与月球车车轮的轮壤关系进行了大量的研究,但火星巡视探测器在火星表面通过性的研究却还没有完全展开。在行星探测过程中,轮式巡视探测器具有很多优点:结构简单以及在未知环境中具有较好的移动性能。并且轮式巡视探测器可以拓展宇航员的活动范围和工作效率,但是轮式巡视器在复杂的地外行星表面行驶时,有可能陷入地表松软的星壤而无法行驶。因此,在行星探测计划中,必须对所探测行星的地表星壤进行深入的研究。只有充分了解星壤的物理力学特性,才能提高巡视探测器的移动性能,例如评估挂钩牵引力和车轮扭矩的大小。同时,了解星壤的特性也有助于提高着陆器安全着陆,提高巡视探测器的可通过性,提高我们对行星地表组成的认知。但是截至目前,人类还没有从火星取得火星壤或火星岩返回地球,无法像月壤一样应用地面先进的科学仪器对火星壤进行更为细致的科学分析。因此,对火星壤的特性研究仅能通过在轨卫星和火星巡视探测器的就位分析获取,例如海盗号探测器、索杰纳巡视探测器、勇气号巡视探测器、机遇号巡视探测器和好奇号巡视探测器。所有的这些巡视探测器都携带了成像系统,可以拍摄火星未经扰动的地表和经过扰动后火星壤。本文根据已经成功登陆火星的巡视探测器并进行火星壤就位分析的数据入手,并结合国际上已经使用的各种模拟火星壤的原料选择、粒径分布及力学特性,设计一种用于巡视探测器地面试验的工程用的模拟火星壤,并测试其物理力学特性;基于经典地面力学理论,结合最小二乘支持向量机方法对星壤的剪切力学参数反演,采用遗传算法对星壤承压力学参数进行反演,并用偏最小二乘判别方法对星壤的力学状态进行估计。通过反演和估计的星壤力学参数,可为巡视探测器的通过安全性、风险评估和路径规划提供参考。主要的研究内容如下:(1)本文统计了火星表面火星壤的物理力学特性,包括地表特征、地表沉积物的颗粒形状、火星壤的剪切特性和化学组成。由于没有专用的仪器直接测量火星壤的物理特性,因此应用巡视探测器采样铲和车轮作为测量工具评估火星表层或次表层(不超过30cm)的火星壤特性。然而,即使在相似的火星表面,这些方法所获得的数据依然具有很大的波动。经过统计,火星壤的内聚力约为0-4kpa,内摩擦角为30-40°,容重1.0-1.6g/cm3,颗粒密度约为2.65-3.0g/cm3。在此基础上,根据巡视探测器地面试验的具体工程需求,为jlumars模拟火星壤的研制提供基础参考数据。(2)针对不同的需要和目的,目前世界各国研制出了多种模拟火星壤,其中主要的研制国家是美国和欧洲航天局等。由于人类没有获得火星壤,因此没有可供参考的火星壤粒径分布曲线范围。通过对各国研制的模拟火星壤的原料来源、粒径分布、光谱特征和力学特性进行统计分析,为jlumars模拟火星壤研制的原料来源和粒径分布提供参考依据。(3)工程用jlumars模拟火星壤研制研究。纵观世界范围内,各种模拟火星壤的原料几乎都选择火山岩,因此,以我国大陆资源为主要依托,针对国内具有开采规模的火山灰生产场地进行考察调研选择不同类型的火山岩或火山灰作为jlumars模拟火星壤的原料来源。通过与火星壤的化学组成分析、光谱特性分析、容重以及火星表面两处不同目标地点的粒径尺寸的计数统计分析,确定jlumars模拟火星壤的原料来源和粒径分布设计。对比分析了火星壤和jlumars模拟火星壤的颗粒形态,结果表明其颗粒形态均为长条形,部分颗粒具有倒钩结构。测试jlumars模拟火星壤的物理力学参数,内聚力范围0-1.4kpa,内摩擦角范围37-52°,容重0.96-1.41g/cm3。(4)提出了一种用于在线预测星壤剪切力学参数的方法。该方法可用于在轨轮式巡视探测器通过松软路面时,实时估计与其相接触的星壤的剪切力学参数。通过半经验的经典地面动力学模型建立建模数据矩阵,应用最小二乘支持向量机(leastsquaressupportvectormachine,ls-svm)建立多元输出矩阵,用以评估星壤的剪切力学参数。该方法可使巡视探测器在通过星壤表面的同时,对星壤的内聚力、内摩擦角和剪切变形模量进行评估。通过简化的半经验经典地面动力学模型,该方法可以再不需要提供车轮沉陷的前提下对星壤剪切力学参数进行估计。应用轻载轮壤系统进行土槽试验,采集车轮沉陷、挂钩牵引力和车轮扭矩,车轮滑转率为0.2,0.3,0.4,0.5和0.6,轮上载荷分别为30n和50n。另一组试验为轮上载荷为50 N,滑转率连续变化,变化范围为0.2-0.6。试验结果表明,应用滑转率、轮上载荷和车轮扭矩,结合LS-SVM多目标输出,可以较为准确的估计星壤的剪切力学参数。试验测得挂钩牵引力和估计的挂钩牵引力的相关系数和均方根误差分别为0.9107和1.8856 N。(5)提出应用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)并结合经典地面力学理论,对星壤的承压力学参数进行反演。以巡视探测器轮上载荷、车轮扭矩和滑转率等为输入变量,通过GA对星壤的组合变形模量和滑转沉陷指数系数进行反演。然后应用反演的承压力学参数,结合修正的Bekker承压模型对车轮沉陷进行实时预测。当铸铝筛网轮在JLU-2模拟月壤上行驶时,反演的承压力学参数为[sk,1n,2n]=[1017.341,1.112,0.649],车轮沉陷的预测值和测量值的相关系数为0.9660;当铸铝轮在JLU Mars 2模拟火星壤上行驶时,反演的承压力学参数为[sk,1n,2n]分别为[1929.586,1.038,0.861],车轮沉陷的预测值和测量值的相关系数为0.9649。(6)为评估在轨巡视探测器周边环境星壤力学性能,以巡视探测器车辙信息、轮上载荷和滑转率作为基本参数,提出了16个二元及叁元标识量,结合偏最小二乘判别方法(Partial Least Squares Discriminant Analysis,PLS_DA)建立评估星壤力学状态模型。为评估月壤的力学状态,以非参数化的紧实度对模拟月壤力学状态进行分级,分别以松软状态、自然状态和紧实状态叁种模拟月壤力学状态进行划分。应用轻载筛网轮-土槽系统采集共247组试验数据,每种模拟月壤状态的试验数据按照2:1比例随机划分为校正集样本和预测集样本,最终校正集和预测集样本个数分别为166和81个。考虑到原始数据值相差大和所提出部分标识量包含冗余信息的特点,因此在建立PLSDA模型时,应用均值中心化(mean center)预处理方法对原始数据进行数据预处理,并优选10个标识量建立识别月壤力学状态的PLSDA模型,对应的校正集的准确率和预测集的准确率分别为90.96%和90.12%。结果表明,应用PLSDA方法并结合巡视探测器的车辙信息、轮上载荷和滑转率以及优选标识量所建立的评估月壤力学状态判别模型,其计算快速准确,可用于巡视探测器在轨评估车轮前方月壤的力学特性和通过性能评估,为进一步动作指令的决策提供参考数据。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-06-01）
许宏发,陈锋,王斌,华中民,耿汉生[5]（2014）在《岩体分级BQ与RMR的关系及其力学参数估计》一文中研究指出在国标《工程岩体分级标准》(GB50218—94)岩体质量分级的基础上,提出了岩体基本质量指标BQ的简化计算方法。根据规范中建议的岩体物理力学参数取值范围,编制了各参数与BQ关系曲线图,通过非线性拟合分析,建立了各物理力学参数与BQ之间关系的经验公式。基于内摩擦角等效原则,通过比较已有的分别用RMR和BQ表达的岩体内摩擦角经验公式,推导出1个BQ和RMR之间的关系方程。同样基于变形模量等效原则,通过比较已有的分别用RMR和BQ表达的岩体变形模量经验公式,推导出4个BQ和RMR之间的关系方程。这5个关系方程与实测结果进行了比较分析,得到了上限线和下限线方程;由内摩擦角等效获得的关系方程趋势较好,取上限线和下限线的中间线对其进行修正,得到了本文建议的RMR和BQ之间的关系方程。(本文来源于《岩土工程学报》期刊2014年01期）
翟龙象,胡修文,孔德智[6]（2013）在《量化GSI系统及其在估计岩体力学参数中的应用》一文中研究指出岩体力学参数取值是否合理对岩土工程设计与施工以及灾害防治有着重要的影响,如何准确地获取岩体力学参数是当前岩土工程中的重点与难点。本文概述了基于量化的GSI系统和Hoek-Brown经验破坏准则估算岩体力学参数的方法,并将该方法用来估算鸡口山隧道ZK83+230～ZK83+260段的围岩力学参数,结果表明采用该方法估算得到的围岩力学参数与试验所得的结果基本一致,从而验证了该方法的可靠性。(本文来源于《安全与环境工程》期刊2013年04期）
邹琅[7]（2013）在《山岭公路隧道围岩力学参数估计》一文中研究指出隧道围岩力学是可根据推广后的Hoek-Brown准则进行估计,但确定地质强度指标GSI值时对岩体结构的划分缺乏定量的描述,为了使隧道围岩结构的描述定量化,将Bieniawski的RMR岩体分级评分系统引进,对GSI取值进行定量化修正,并通过算例说明方法的应用,这为隧道围岩力学参数的估计提供了新的简便、经济、实用的方法。(本文来源于《公路工程》期刊2013年02期）
孟捷,刘华锋,岳茂雄,胡红杰[8]（2012）在《生物力学模型导引的心肌运动与材料参数对偶估计》一文中研究指出针对传统心脏图像分析方法割裂运动分析和材料分析的局限性和扩展卡尔曼滤波器联合算法引入互协方差矩阵具有收敛慢的问题,提出基于卡尔曼滤波器和扩展卡尔曼滤波器的对偶滤波器算法,该方法用有限元方法表达心脏求解域,连续生物力学模型作为逆问题的约束,在状态空间框架下将运动状态向量和材料参数向量分别置于2组状态空间方程中,用相应的滤波器进行交替迭代估计,从而实现心肌运动状态和材料参数的同时重建.结果表明,该方法能够有效地提高估计精度和收敛速度,缩短计算时间.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2012年05期）
孟捷[9]（2011）在《生物力学模型导引的心肌运动与材料参数对偶估计》一文中研究指出缺血性心脏病是对人体健康危害最大的心脏疾病之一,由于发病初期无明显临床症状,病人常常因忽视病情而延误治疗,因此缺血性心肌病的早期诊断对人类健康状态的改善有重要意义。理论研究和大量临床试验表明,左心室的运动变形状态和心肌材料属性是反映心肌功能的两个重要指标,它们的异常也是诊断缺血性心肌病的重要依据。弹性力学中,应变和弹性模量分别是描述物体变形程度和反映物体变形难易程度的两个力学量,通过对左心室心肌这两个量的定量研究,医生可以以此为缺血性心脏病建立一个量化的诊断标准。目前对心脏的应变成像和弹性成像分为基于物理的方法和基于模型的方法两种。基于物理的应变成像和弹性成像由于物理成像方法本身的局限性,一般都存在缺点。如超声成像只能对一维方向成像,光学相干断层弹性成像只能在体外进行成像等。传统基于模型的方法将运动和参数分析作为两个独立过程,忽视了它们的紧密联系,并且分析工作是用确定的模型为前提,分析过程将模型参数确定为某个先验值不变,因此也不可避免具有缺陷。为鲁棒地实现心肌应变成像和材料成像,本文基于对偶滤波器思想,在生物力学约束模型和状态空间框架下,用有限元方法进行心肌域的表达,并将运动状态向量和材料参数向量分别置于两组状态空间方程中,用相应的滤波器进行交替迭代估计,从而实现心肌运动状态和材料参数的同时重建。针对参数估计器中的参数测量方程,本文推导了其不同形式,并应用不同的滤波器进行优化求解,分别对应双KF、KF-EKF、KF-UKF对偶滤波器算法。在心脏运动估计的被动模型中,一般构造图像力作为驱动模型运动的力,或是用罚函数法计算反作用力,但这违背了心脏运动主动力的特性或是利用的信息的不充分,这类方法所构造出来的外力往往不准确,影响运动分析的准确性。本文利用流体力学的Navier-Stokes方程,通过流体速度反演出心肌壁压力,并将压力信息加入到运动估计框架中,试图提高运动估计的准确性和鲁棒性(本文来源于《浙江大学》期刊2011-06-01）
胡盛明,胡修文[10]（2011）在《基于量化的GSI系统和Hoek-Brown准则的岩体力学参数的估计》一文中研究指出Hoek-Brown强度准则与Mohr-Coulomb强度准则相比,综合考虑了岩体结构、岩块强度、应力状态等多种因素的影响,可更好地反映岩体的非线性破坏特征,更符合工程实际,由该准则所估算的岩体力学参数可为最终确定岩体力学参数提供重要依据。基于引入的岩体体积节理数Jv和结构面条件因子JC量化的GSI(地质强度指标)围岩分级系统和Hoek-Brown强度准则来估计岩体力学参数,并结合具体的工程估算岩体的力学参数验证应用效果,其成果对工程设计和施工有重要指导意义。(本文来源于《岩土力学》期刊2011年03期）
力学参数估计论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针穿刺手术中,医师手工穿刺易受到临床条件、自身经验水平的影响。而基于生物组织建模的针穿刺术中导航系统可以提供医学设备成像区域之外的组织变形信息,从而辅助临床医师有效的避免这个问题。临床经验表示:正常组织的弹性模量存在个体差异,该参数无法在术前准确获取。研究中使用的有限元模型都只单纯假设组织参数为医学统计数据。为了获取该参数以及保证临床应用针穿刺术中导航系统的精度,需要术前进一步对针-组织模型的参数进行准确标定。软组织针穿刺具有连续压缩、大变形特点,会增大超声回波信号的去相关,从而降低基于超声的散斑跟踪算法的计算准确性。本文结合了拉伸或者压缩扩展和多重压缩算法,可以适用于针穿刺过程中8%以上大应变的位移估计情况。另外,针对侧向位移分量准确度有限的问题,提出使用H∞滤波,提高了侧向位移估计的准确性。本文提出的基于先验引导的多重压缩位移估计算法准确性较高,实验最大误差为0.5479mm。本文提出了基于无网格法的低阶次状态的自适应SG差分器,解决了信噪比和对比度权衡的问题,且较基于平移旋转变换(TRT)的小波变换应变估计算法更具有通用性。针对不能准确获取组织弹性模量的问题,本文提出了弹性模量重建算法。使用线搜索技术来求取迭代最佳步长,使计算结果可快速接近并收敛至真实分布。定义了基于正向模型位移场与测量位移场偏差和不同正则化方法的代价函数,处理了海森矩阵的病态问题。另外,本文提出的重建算法是框架性和模块化的,如正向模型调整为正交各向异性模型,只需重新参数化逆弹性问题的求解参数即可。本文搭建了超声针穿刺实验台,设计了不同弹性模量的超声体模异物模型,进行实验验证。并采用均值、四分位间距、标准离差率等指标对实验结果进行了分析。由实验结果可知,当超声体模弹性模量小于63.9KPa时,弹性模量重建算法测试准确性标准离差率(CVR)低于0.16,重复性标准离差率(CV)低于0.1,迭代次数低于14次,满足精度和稳定性要求。另外,本文就手持B超探头相对于穿刺平面的平移距离和旋转角度对弹性模量重建结果的影响也进行了实验探究。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
力学参数估计论文参考文献
[1].王哲,乔惠婷,许丽嫱,李德玉.针对有自主呼吸慢阻肺患者的无创动态呼吸力学参数估计[J].医用生物力学.2019
[2].胡鹏跃.基于B超图像的针穿刺软组织力学参数估计方法研究[D].浙江大学.2019
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[5].许宏发,陈锋,王斌,华中民,耿汉生.岩体分级BQ与RMR的关系及其力学参数估计[J].岩土工程学报.2014
[6].翟龙象,胡修文,孔德智.量化GSI系统及其在估计岩体力学参数中的应用[J].安全与环境工程.2013
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[8].孟捷,刘华锋,岳茂雄,胡红杰.生物力学模型导引的心肌运动与材料参数对偶估计[J].浙江大学学报(工学版).2012
[9].孟捷.生物力学模型导引的心肌运动与材料参数对偶估计[D].浙江大学.2011
[10].胡盛明,胡修文.基于量化的GSI系统和Hoek-Brown准则的岩体力学参数的估计[J].岩土力学.2011