机械和航空航天工程罗格斯大学 - 新不伦瑞克省,皮斯卡塔维,新泽西州08854,美国摘要提出了一种新颖的有限元模型,以研究嵌入细胞外基质中轴突的机械响应,当时纯粹在纯粹的非伴随kinematic Kinematic Bounders条件下伸长额。Ogden超弹性材料模型描述了轴突和细胞外矩阵材料的特征。对白质中的两个轴突绑定方案进行了研究,其中一个少突胶质细胞(单ol)具有多个连接的多oligodendrocyte(Multi-Ol)。在多ol绑定构型中,将产生的力随机定向为分布式神经胶质细胞在其附近的轴突周围任意包裹。在单摩尔设置中,位于中央的少突胶质细胞在附近的多个轴突。绑定力针对这种少突胶质细胞,从而导致更大的方向性和较远的应力分布。与轴突的少突胶质连接由弹簧式仪表板模型表示。髓磷脂的材料特性是少突胶质细胞刚度参数化的上限(“ K”)。提出的FE模型可以实现连接机制及其对轴突刚度的影响,以准确确定由此导致的应力状态。对不同连接场景的应力应变图的根平方偏差分析显示,轴突刚度随着束缚的增加而增加,表明少突胶质细胞在应力再分布中的作用。在单醇子模型中,对于每个轴突相同数量的连接,RMSD值随着“ K”(少突胶质细胞弹簧刚度)值的增加而增加。RMSD计算表明,对于“ K”值,与多OL相比,单摩尔模型产生的略微更硬模型。当前的研究还通过随机化和添加连接以确保更大的响应能力来解决多OL模型的潜在几何局限性。两个子模型中注意到的环状弯曲应力表明,轴突损伤积累和重复负载故障的风险。关键字:微力学,有限元素,少突胶质细胞,轴突损伤,CNS白色物质,多尺度模拟,超弹性材料,Abaqus incenclature
附件4摘要综合卡世界对能源的需求主要由非可再生资源满足,这对环境产生负面影响,因为它们有助于二氧化碳排放,温室效应和全球变暖。要促进替代清洁能源的开发,需要采取有效的策略。为此,能量杆代表了新建建筑物的有趣应用。能量杆是基础杆,与土壤相互作用的深度可用于开发低焓地热资源,还可以满足建筑物的能源需求。当杆配备了介导的管,直接连接到装甲笼,在内部,通过使用热泵,热电泵,热伏驱动器流体流动。这种液体能够与周围的地面交换热量,可让您在冬季加热建筑物并在夏季冷却,以减少和在某些情况下消除使用化石燃料。因此,能量杆满足了转移结构载荷(从结构到地面)和热量(从地面到结构)的双重任务,反之亦然。近年来,由于能源可持续性可获得的优势,这些系统的使用在公共和私营部门都构成了强烈的冲动,并且非常最新。论文分为七个章节和两个附录。在第1章中,概述了地球能源结构的主要特征。随后,注意力集中在能杆上。本章报道了艺术的状态,它参考了通过现场测试和实验室,数值分析和分析方法推导的杆子行为的主要特征,分组和分组。在第2章中,获得了能杆的最后一个极限状态的分析解决方案。这些解决方案代表了能量杆领域的绝对新颖性,并引起了几位杰出的研究人员对该主题的关注。在描述了所提出的模型后,对于均匀的土壤,BISINGURED和GIBSON的情况,以第二阶的微分方程的形式提出了运动曲线的数学表述。获得与温度变化所引起的轴向努力以及通过广义下土壤条件近似的轴向努力的确切溶液。最后,提出了弹簧的校准以及与实验数据和数值分析的比较。在第3章中描述了数值分析中使用的本构模型的数学结构。特别是,有或没有热部分的线性弹性模型,修改和型凸轮级的MOHR-COULOMB的配方。后者是由作者实施的,因此,在本章中,通过在排水且不排水条件下与三叠纪测试进行比较,可以验证该实现。在本章的最后一部分中,说明了随后的数值分析中使用的热力学配方。特别是,说明了轮廓条件,即用于杆和土壤的元素的类型和大小。 此外,还显示了杆的几何,机械和热特性以及土壤的机械和热土壤。 最后,提出了所使用的本构模型的校准,考虑到选择性模型被选为参考模型,以校准其他模型的参数。 第5章介绍了耦合的热力学热分析的结果。 随后,除了阐明头部键条件的选择外,还出现了极点和地面中的温度曲线。 对于自由极的条件,就轴向努力,下垂,平均变形和空点的位置讨论了每个构型模型的结果。 关于染色的极点,用轴向努力和平均变形描述了全局行为。,说明了轮廓条件,即用于杆和土壤的元素的类型和大小。此外,还显示了杆的几何,机械和热特性以及土壤的机械和热土壤。最后,提出了所使用的本构模型的校准,考虑到选择性模型被选为参考模型,以校准其他模型的参数。第5章介绍了耦合的热力学热分析的结果。随后,除了阐明头部键条件的选择外,还出现了极点和地面中的温度曲线。对于自由极的条件,就轴向努力,下垂,平均变形和空点的位置讨论了每个构型模型的结果。关于染色的极点,用轴向努力和平均变形描述了全局行为。此外,对于位于不同深度的极点界面的4个元素,还报告了响应,以体积和切割变形,间质压,局部下垂,偏离平面的努力以及Q-P计划中的加载路径的状态。本章的末尾致力于主要结果的综合。在第6章中,在单调热载荷条件下的分析方法和数值方法之间进行了比较。最后,报告了一种创新的迭代程序,用于据报道用于定义弹簧刚度的有效切割模块的估计。