上海先进质子治疗装置旋转机架优化设计
| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 目录 | 第8-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-23页 |
| ·论文研究课题背景 | 第12-20页 |
| ·癌症治疗概况 | 第12-13页 |
| ·放疗治疗概况 | 第13-14页 |
| ·质子治疗原理及效果 | 第14-16页 |
| ·质子治疗的发展 | 第16-17页 |
| ·质子治疗的概况 | 第17-19页 |
| ·美国质子治疗情况 | 第17页 |
| ·日本质子治疗情况 | 第17-18页 |
| ·欧洲质子治疗状况 | 第18页 |
| ·中国质子治疗的发展 | 第18-19页 |
| ·质子治疗装置的组成 | 第19-20页 |
| ·旋转机架的概况 | 第20页 |
| ·论文的合理性 | 第20-21页 |
| ·论文的结构与创新 | 第21-23页 |
| ·论文的结构 | 第21-22页 |
| ·论文的创新点和难点 | 第22-23页 |
| 第二章 概述 | 第23-49页 |
| ·旋转机架(Gantry)发展 | 第23-39页 |
| ·早期的 Gantry | 第23-28页 |
| ·LOMA LINDA GANTRY | 第23-24页 |
| ·PSI GANTRY I | 第24-25页 |
| ·CERN RIESENRAD GANTRY | 第25-27页 |
| ·GSI Ion Gantry | 第27-28页 |
| ·目前的 Gantry 现状 | 第28-34页 |
| ·IBA Gantry | 第29-30页 |
| ·Hitachi Gantry | 第30-31页 |
| ·Mitsubishi Gantry | 第31-32页 |
| ·Varian Gantry | 第32-33页 |
| ·PSI Gantry II | 第33-34页 |
| ·未来的 Gantry 发展 | 第34-39页 |
| ·PROTOM Gantry | 第34-35页 |
| ·BJC compact Gantry | 第35页 |
| ·Hitachi half Gantry | 第35-36页 |
| ·IBA half Gantry | 第36-37页 |
| ·NIRS 超导 ION Gantry | 第37-38页 |
| ·未来的新型加速器及 Gantry | 第38-39页 |
| ·Gantry 主要参数比较分析 | 第39-42页 |
| ·主要的 Gantry 参数统计 | 第39-40页 |
| ·Gantry 束流输运线方式比较分析 | 第40-41页 |
| ·Gantry 本体重量简析 | 第41-42页 |
| ·APTRON Gantry 方案的选择 | 第42-49页 |
| ·APTRON Gantry 设计概况 | 第44-45页 |
| ·.Gantry 技术指标 | 第45-47页 |
| ·APTRON 旋转机架设计草案 | 第47-49页 |
| 第三章 优化设计方法及理论 | 第49-62页 |
| ·优化设计概述 | 第49页 |
| ·拓扑优化理论 | 第49-54页 |
| ·拓扑优化的数学定义 | 第50-52页 |
| ·拓扑优化有限单元法 | 第52-54页 |
| ·尺寸优化的理论 | 第54-62页 |
| ·尺寸优化设计概念 | 第54-55页 |
| ·数学规划与优化方法 | 第55-57页 |
| ·数学规划的优化方法 | 第56-57页 |
| ·全局探索优化方法 | 第57页 |
| ·本文涉及的尺寸优化方法理论 | 第57-62页 |
| ·二次规划法的理论 | 第57-59页 |
| ·序列二次规划法(NLPQL)理论 | 第59-60页 |
| ·遗传算法(GA) | 第60-62页 |
| 第四章 旋转机架的结构优化 | 第62-70页 |
| ·Gantry 结构优化流程 | 第62-63页 |
| ·物理布局的优化 | 第63-65页 |
| ·结构的经验优化 | 第65-70页 |
| ·经验优化过程 | 第65-66页 |
| ·经验优化的结果 | 第66-67页 |
| ·静力学特征 | 第67-68页 |
| ·部件的优化边界条件界定 | 第68-70页 |
| 第五章 主要部件的拓扑优化分析 | 第70-81页 |
| ·拓扑优化流程 | 第70页 |
| ·以横梁部件为例的拓扑优化过程 | 第70-74页 |
| ·横梁拓扑模型定义 | 第71页 |
| ·边界及载荷施加 | 第71-72页 |
| ·优化设置 | 第72页 |
| ·分析结果 | 第72-73页 |
| ·最终优化结构比较 | 第73-74页 |
| ·斜梁部件拓扑优化 | 第74-77页 |
| ·模型及加载 | 第74-75页 |
| ·优化设置求解 | 第75页 |
| ·优化结果与分析 | 第75-77页 |
| ·连杆拓扑优化 | 第77-78页 |
| ·模型设置 | 第77页 |
| ·优化设置求解 | 第77-78页 |
| ·优化结果 | 第78页 |
| ·D 梁部件拓扑优化 | 第78-81页 |
| ·D 梁模型与加载 | 第78-79页 |
| ·优化设置求解 | 第79页 |
| ·D 梁拓扑优化结果 | 第79-81页 |
| 第六章 主要部件的尺寸优化分析 | 第81-111页 |
| ·D 梁部件的尺寸优化 | 第81-88页 |
| ·D 梁模型及简化处理 | 第81-82页 |
| ·D 梁约束及载荷 | 第82页 |
| ·D 梁优化设计变量、设计约束和目标 | 第82-83页 |
| ·D 梁尺寸优化计算方法 | 第83-88页 |
| ·斜梁部件的尺寸优化 | 第88-93页 |
| ·斜梁的计算模型与设置 | 第88-90页 |
| ·横梁加载荷边界后静力计算结果 | 第90-91页 |
| ·优化结果 | 第91-93页 |
| ·60 度磁铁(下)支撑件尺寸优化 | 第93-98页 |
| ·60 度磁铁支座模型与设计变量定义 | 第93-94页 |
| ·尺寸优化边界条件 | 第94-96页 |
| ·尺寸优化结果 | 第96-97页 |
| ·静力学校核结果 | 第97-98页 |
| ·90 度磁铁支撑尺寸优化 | 第98-101页 |
| ·90 度磁铁支撑模型与载荷 | 第98-100页 |
| ·尺寸优化结果 | 第100-101页 |
| ·静力学校核结果 | 第101页 |
| ·结论 | 第101页 |
| ·横梁部件的尺寸优化 | 第101-105页 |
| ·横梁尺寸优化边界设置 | 第101-103页 |
| ·横梁加载荷边界后静力计算结果 | 第103-104页 |
| ·横梁尺寸优化结果 | 第104-105页 |
| ·C 梁部件尺寸优化 | 第105-109页 |
| ·C 梁尺寸优化设计变量 | 第105-106页 |
| ·C 梁所受外载荷 | 第106-108页 |
| ·C 梁尺寸优化结果 | 第108-109页 |
| ·静力学校核结果 | 第109页 |
| ·结构优化结论 | 第109-111页 |
| 第七章 结论 | 第111-113页 |
| 参考文献 | 第113-118页 |
| 文章发表情况 | 第118-119页 |
| 致谢 | 第119页 |