简介:烟雾仿真一直是计算机图形学研究的热点和难点.手术过程中,医生通过电刀、激光切割器官、脂肪灼烧会产生烟雾.对手术烟雾分析,首先提出模拟所依据的力学物理模型,纳维一斯托克斯连续方程;然后采用SPH方法对方程进行求解,确定求解压力项、粘滞项所采用的光滑核函数.为了提高计算精度和计算效率,提出一种新的光滑长度修正方法.通过临近网格搜索最近相邻粒子,缩小最近相邻粒子搜索范围,提高运算效率.弓1入边界虚粒子解决边界缺陷等问题.最后根据SPH方法得到特定时刻粒子位置、速度等状态信息,即可对烟雾粒子进行三维显示,最终实现烟雾流动现象的仿真.细节效果较好,实时性可以接受,验证了该方法的有效性.
简介:WiththeincorporationoftotalLagrangiansmoothedparticlehydrodynamics(SPH)methodequationandmovingleastsquare(MLS)function,thetraditionalSPHmethodisimprovedregardingthestabilityandconsistency.BasedonMindlin-Ressinerplatetheory,theSPHmethodsimulatingdynamicbehaviorviaonelayerofparticlesisappliedtoplate'smid-plane,i.e.,aSPHshellmodelisconstructed.Finally,throughcomparativeanalysesonthedynamicresponseofsquare,stiffenedshellsandcylindricalshellsundervariousstrongimpactloadswithcommonfiniteelementsoftware,thefeasibility,validityandnumericalaccuracyoftheSPHshellmethodareverified.Consequently,furtherresearchesonSPHshellmaywellpavethewaytowardssolvingproblemsinvolvingdynamicplasticdamage,tearingorevencrushing.
简介:Inthispaper,anumericalmodelof2Dweaklycompressiblesmoothedparticlehydrodynamics(WCSPH)isdevelopedtosimulatetheinteractionbetweenwavesandthinstructures.Anewcolordomainparticle(CDP)techniqueisproposedtoovercomedifficultiesofapplyingtheghostparticlemethodtothinstructuresindealingwithsolidboundaries.Thenewtechniquecandealwithzero-thicknessstructures.Toapplythisenforcingtechnique,thecomputationalfluiddomainisdividedintosubdomains,i.e.,boundarydomainsandinternaldomains.Acolorvalueisassignedtoeachparticle,andcontainstheinformationofthedomainsinwhichtheparticlebelongstoandtheparticlescaninteractwith.Aparticle,nearbyathinboundary,ispreventedfrominteractingwithparticles,whichshouldnotinteractwithontheothersideofthestructure.Itispossibletomodelthinstructures,orthestructureswiththethicknessnegligiblewiththistechnique.TheproposedWCSPHmoduleisvalidatedforastillwatertank,dividedbyathinplateatthemiddlesection,withdifferentwaterlevelsinthesubdomains,andisappliedtosimulatetheinteractionbetweenregularwavesandaperforatedverticalplate.Finally,thecomputationiscarriedoutforwavesandsubmergedtwin-horizontalplateinteraction.Itisshownthatthenumericalresultsagreewellwithexperimentaldataintermsofthepressuredistribution,pressuretimeseriesandwavetransmission.
简介:ThenormalhypervelocityimpactofanAl-thinplatebyanAl-spherewasnumericallysimulatedbyusingtheadaptivesmoothedparticlehydrodynamics(ASPH)method.Inthismethod,theisotropicsmoothingalgorithmofstandardSPHisreplacedwithanisotropicsmoothinginvolvingellipsoidalkernelswhoseaxesevolveautomaticallytofollowthemeanparticlespacingasitvariesintime,space,anddirectionaroundeachparticle.UsingtheASPH,theanisotropicvolumechangesunderstrongshockconditionarecapturedmoreaccuratelyandclearly.ThesophisticatedfeaturesofmeshlessandLagrangiannatureinherentintheSPHmethodarekeptfortreatinglargedeformations,largeinhomogeneitiesandtracingfreesurfacesintheextremelytransientimpactprocess.Atwo-dimensionalASPHprogramiscodedwithC++.Thedevelopedhydrocodeisexaminedforexampleproblemsofhypervelocityimpactsofsolidmaterials.Theresultsobtainedfromthenumericalsimulationarecomparedwithavailableexperimentalones.Goodagreementisobserved.
简介:在弄平的粒子水动力学(SPH)方法,一个无网孔的插值计划为未知功能被需要以便discretize管理方程。一个粒子近似方法到目前为止被用于这个目的。传统的粒子插值(TPI)简单、容易做,但是它的低精确性成为了一个障碍到它的更宽的申请。这能在粒子混乱安排和衍生物计算的情况中被看见。有许多不同方法改进精确性,与动人的最少的平方(MLS)方法一最重要的无网孔的插值方法。不幸地,它要求复杂矩阵计算那么是相当费时间的。作者开发了一个更简单的计划,叫的高顺序的粒子插值(HPI)。这个计划能比MLS方法,和它的函数值得到更精确的衍生物,衍生物能同时被获得。尽管这个计划为SPH方法被开发,它为另外的无网孔的方法被发现有用。
简介:摘要在我国社会主义现代化建设工作的要求下,我国市场在给以了建筑产业更大的发展空间的同时,也使建筑产业面临着更大的挑战。人口数量的日益增多、人均占地面积的不断减少所导致的地价飞涨现象则是建筑产业现今所面临的最大挑战。这就奠定了建筑产业开拓建筑范围、扩大建筑涉及面的工作基础了。但是,由于部分地区往往存在着地质性的问题,施工团队在开展建筑工程施工的时候也不能完全避免地这些问题,这就严重地滞碍了整个建筑工程的开发效率了。如何提高施工的质量,如何抑制地质性问题的发生,已经成为了现今每一个建筑企业都需要面对的问题了。岩土工程的开展,则是有效控制地质性问题,稳定整个建筑工程的开展进度以及质量的一项重要工作。本文将就SPH法出发,对其在岩土工程中的应用作进一步的解析、探讨。
简介:免费表面流动具有对计算液体动力学(CFD)的重要兴趣。然而,强烈的水波浪影响模拟特别当免费表面碎或影响固体时,墙能是为许多CFD技术的大挑战。弄平的粒子水动力学(SPH)为模仿强烈免费表面流动作为一个柔韧、可靠的方法被报导了。弱可压缩的SPH(WCSPH)使用有大健全速度的状态的一个方程,和WCSPH的结果能及时导致一块吵闹的压力地和压力的假摆动为波浪影响的历史问题模拟。作为疗法,真正不可压缩的SPH(ISPH)技术被介绍,它使用一个压力泊松方程计算压力。尽管ISPH获得的整个地里的压力分发是光滑的,这些技术的稳定性仍然是开的讨论。在这份报纸,一个新免费表面鉴定计划和稳固的边界处理方法被介绍改进ISPH的精确性。这修改ISPH被用来学习打破流动和强烈坦克sloshing流动的水坝。在WCSPH和ISPH的比较学习上,精确性和效率被估计,结果与试验性的数据相比。
简介:Smoothedparticlehydrodynamics(SPH)isamesh-freeadaptiveLagrangianparticlemethodwithattractivefeaturesfordealingwiththefreesurfaceflow.ThispaperappliestheSPHmethodtosimulatethelarge-amplitudelateralsloshingbothwithandwithoutafloatingbody,andtheverticalparametrically-excitedsloshinginatwo-dimensionaltank.ThenumericalresultsshowthattheSPHapproachhasanobviousadvantageoverconventionalmesh-basedmethodsinhandlingnonlinearsloshingproblemssuchasviolentfluid-solidinteraction,andflowseparationandwave-breakingonthefreefluidsurface.TheSPHmethodprovidesanewalternativeandaneffectivewaytosolvethesespecialstrongnonlinearsloshingproblems.
简介:弄平的粒子水动力学(SPH)是一个Lagrangian无网孔的粒子方法。然而,它内核近似的低精确性当粒子是分布式的时在边界附近混乱或定位是以它的宽应用程序的方法站的一个障碍。采用泰勒系列扩大方法并且解决不可分的方程矩阵,第二个顺序核近似方法能被获得,也就是K2_SPH,它在这份报纸被讨论。这个方法类似于有限粒子方法。与核近似的改进,一些数字技术应该为边界的不同类型被采用,例如一条免费表面边界和稳固的边界,它是为水波浪模拟的K2_SPH的二种关键数字技术。这份报纸给一些涉及由使用K2_SPH承受波浪和sloshing坦克问题的二维的水波浪模拟的数字结果。从模拟结果的比较,K2_SPH方法比标准SPH更可靠。
简介:摘要目的探讨问号钩端螺旋体溶血素Sph2经高迁移率组蛋白B1(high mobility group box-1,HMGB1)放大炎症反应的可能机制。方法一定浓度的rSph2与小鼠J774A.1巨噬细胞共孵育一定时间,乳酸脱氢酶(LDH)量的变化检测细胞的膜结构损伤情况;冷冻电镜观察细胞结构的改变;ELISA方法检测细胞上清液中HMGB1的含量变化。商品化的HMGB1与小鼠J774A.1巨噬细胞共孵育一定时间,Western blot检测NF-κB、p38-MAPK及JNK炎症信号通路关键分子的磷酸化水平;ELISA检测IL-1β、IL-6、KC(IL-8)等促炎细胞因子的表达情况。结果重组问号钩端螺旋体溶血素rSph2可导致J774A.1细胞明显的细胞核消失、细胞膜结构损伤、细胞裂解、膜泡胀;LDH释放量及HMGB1的含量明显增加;HMGB1增加NF-κB、p38-MAPK及JNK信号通路关键蛋白质的磷酸化水平;HMGB1上调J774A.1细胞IL-1β、IL-6、KC的表达且该上调作用可被3条通路抑制剂所抑制。结论重组问号钩端螺旋体溶血素rSph2诱导小鼠J774A.1巨噬细胞产生损伤并释放大量的HMGB1,HMGB1经NF-κB、p38-MAPK及JNK信号通路调控下游促炎细胞因子的表达,从而放大rSph2造成的炎症效应。
简介:AIMToinvestigatetheroleofthecomplement5a(C5a)/C5areceptor(C5aR)pathwayinthepathogenesisofacuteliverfailure(ALF)inamousemodel.METHODSBALB/cmicewererandomlyassignedtodifferentgroups,andintraperitonealinjectionsoflipopolysaccharide(LPS)/D-galactosamine(D-GalN)(600mg/kgand10μg/kg)wereusedtoinduceALF.TheKaplanMeiermethodwasusedforsurvivalanalysis.Serumalanineaminotransferase(ALT)levels,atdifferenttimepointswithina1-wkperiod,weredetectedwithabiochemistryanalyzer.Pathologicalexaminationoflivertissuewasperformed36hafterALFinduction.Serumcomplement5(C5),C5a,tumornecrosisfactor-α(TNF-α),interleukin(IL)-1β,IL-6,high-mobilitygroupproteinB1(HMGB1)andsphingosine-1-phosphatelevelsweredetectedbyenzyme-linkedimmunosorbantassay.Hepaticmorphologicalchangesat36hafterALFinductionwereassessedbyhematoxylinandeosinstaining.ExpressionofC5aR,sphingosinekinase1(SphK1),p38-MAPKandp-p38-MAPKinlivertissue,peripheralbloodmononuclearcells(PBMCs)andperitonealexudativemacrophages(PEMs)ofmiceorRAW264.7cellswasanalyzedbywesternblotting.C5aRmRNAlevelsweredetectedbyquantitativereal-timePCR.RESULTSActivationofC5andup-regulationofC5aRwereobservedinlivertissueandPBMCsofmicewithALF.BlockadeofC5aRwithaC5aRantagonist(C5aRaC5aRa)significantlyreducedthelevelsofserumALT,inflammatorycytokines(TNF-α,IL-1βandIL-6)andHMGB1,aswellasthelivertissuedamage,butincreasedthesurvivalrates(P<0.01forall).BlockadeofC5aRdecreasedSphK1expressioninbothlivertissueandPBMCssignificantlyat0.5hafterALFinduction.C5aRapretreatmentsignificantlydownregulatedthephosphorylationofp38-MAPKinlivertissuesofALFmiceandC5astimulatedPEMsorRAW264.7cells.Moreover,inhibitionofp38-MAPKactivitywithSB203580reducedSphK1proteinproductionsignificantlyinPEMsafterC5astimulation.CONCLUSIONTheC5a/C5aRpath