唐山市钻孔第四系三维层序—构造建模与分析

通过收集和整理唐山市钻孔资料,建立了唐山市晚第四纪以来的层序—构造格架,给出了晚第四纪以来的构造图、厚度图和构造剖面图,从而分析了唐山市可能的地下断层及活动性,得出了一些有价值的结论。     

PCBN刀具切削蠕墨铸铁的刀具磨损机理模型

开发了一种基于PCBN超硬刀具切削蠕墨铸铁时的主要磨损方式的刀具磨损机理模型,用于预测不同工艺参数条件下的刀具磨损曲线。基于刀具磨损机理建立了相应的磨损率函数,利用切削理论获得后刀面接触区域的应力和平均温度,通过刀具磨损实验校正模型参数获得适用于PCBN超硬刀具切削蠕墨铸铁的刀具磨损机理模型。根据此模型,可以精确预测在不同工艺参数条件下的刀具磨损曲线,通过分析得到刀具磨损随着工艺参数增加而加快。     

蠕墨铸铁加工研究综述

蠕墨铸铁兼具有高的拉伸强度、弹性模量和疲劳强度等力学性能,优异的综合性能促使其不断在汽车领域获得应用。但同时优异的力学性能严重削弱了其可加工性能,提高蠕墨铸铁的可加工性能成为突破其应用瓶颈的关键技术之一。从提高蠕墨铸铁加工性能角度分析,着力于蠕墨铸铁加工性能的影响因素,综述了蠕墨铸铁加工机理、材料组分和微结构、刀具结构材质涂层和工艺参数对其加工性能的影响,指出了蠕墨铸铁加工存在的问题和不足,并分析了未来的研究方向,包括刀具技术、新型冷却方式等辅助方式的使用、特种加工技术、复合加工的介入等,以进一步提升蠕墨铸铁加工性能,促进蠕墨铸铁的高质高效加工。     

全髋关节置换术髋臼铣削表面质量研究

全髋关节置换术中髋臼铣削表面质量是影响髋臼假体初期稳定性和骨组织长入的重要因素,髋臼铣削表面质量差是造成髋臼假体早期固定失效的重要原因.定义了两个参数-未切除断面最大高度hl和未切除断面面积A-来评价髋臼铣削的表面质量,并以这两个参数为目标建立了髋臼铣削表面质量的关系模型,然后基于此关系模型分析了髋臼锉各结构参数对表面质量的影响规律,并据此设计新结构参数的髋臼锉,最后利用3D打印技术制备了新结构髋臼锉,并进行了试验验证.结果 表明,由髋臼铣削表面质量关系模型获得的预测值与试验结果比较符合,未切除断面最大高度预测误差小于4.4％,未切除断面面积预测误差小于6.2％;髋臼锉上切削齿的数量、齿形和排布方式对表面质量具有重大影响;新结构髋臼锉可有效提高髋臼铣削的表面质量,改善髋臼假体的初期稳定性和骨组织长入,避免髋臼假体的早期固定失效,提高手术质量.     

生物骨材料切除理论研究综述

生物骨材料是一种结构复杂的各向异性材料,其切削加工是外科手术中一项基础而关键的操作.骨材料的加工质量直接影响手术治疗效果、人工假体植入稳定性、以及术后康复时间.人体不同部位的骨材料的力学性能存在一定差异,手术器械种类繁多且操作不同,使骨材料的加工方式呈现多样化.在外科手术中,各类器械需要对骨材料进行高精度、高效率、低损伤的加工,其加工机理研究对提高手术器械的使用性能,手术治疗效果和康复效果具有重大意义.因此,从生物骨材料的基础力学与断裂力学等特性出发,阐述了包括钻、铣、磨、锯等机械加工方式以及超声、激光、和水射流等特种能场加工方式对骨材料的切除机理,分析了不同机械加工方式下的切削力与切削温度理论模型,特种能场的切除机理与加工特性,指出骨材料加工的发展现状以及目前存在的一些问题,提出了骨材料加工的主要研究重点.     

涂层刀具高速铣削淬硬钢的声发射信号特征

通过测量不同涂层铣刀高速铣削不同硬度淬硬钢材料时的声发射信号和切屑形态,得到了电压-时间声发射信号以及声发射信号RMS值与切削工艺参数之间的关系。研究结果表明：声发射信号与淬硬钢材料硬度、刀具涂层类型及工艺参数有关;声发射信号可用来评价淬硬钢材料硬度的变化,随着淬硬钢材料硬度的增大,采集的声发射信号电压值呈逐渐增大的趋势;TiAlN涂层产生的锯齿形切屑的剪切带长度最小,切屑易于折断,从而导致其产生过程中的声发射RMS值偏小;随着切削速度和每齿进给量的增大,TiSiN、TiAlN、AlCrN和CrSiN四种涂层铣刀的声发射信号均快速增大,而随着轴向和径向铣削深度的增大,4种涂层铣刀的声发射信号变化不明显;在同一种切削参数条件下,可根据淬硬钢切屑变形特征的变化来间接评价刀具涂层的切削性能;声发射信号波形图的峰值大小可较好地反映锯齿形切屑的生成状态,进而可用来监控淬硬钢加工过程切削稳定性。     

废旧轮胎橡胶的常温粉碎及性能研究

采用盘式磨设备对废旧轮胎胎面胶颗粒进行常温粉碎,研究胶粉性能及其对丁苯橡胶(SBR)硫化胶物理性能的影响,并与胎面胶颗粒进行对比。结果表明:常温粉碎胶粉的粒径比胎面胶颗粒降低了一个数量级,形状更加不规则且表面粗糙;动盘和定盘相对转速对常温粉碎胶粉粒径及其分布影响不大,但动盘和定盘间隙影响较大;常温粉碎胶粉的热稳定性比胎面胶颗粒低,且交联密度减小一半以上;与胎面胶颗粒相比,添加常温粉碎胶粉的SBR硫化胶的拉断伸长率有很大提高,但邵尔A型硬度、100%和300%定伸应力以及拉伸强度有所减小。     

医用球头铣刀铣削力模型与实验验证

在骨科手术中经常使用球头铣刀对骨材料进行加工,在此过程中铣削力大小的精准控制是改善手术质量的关键,但目前尚缺乏理论模型预测骨材料加工过程中的铣削力。本文将球头铣刀离散成沿切削刃分布的切削微元,并用球头铣刀的结构参数表达切削微元的位置。通过分析切削微元的铣削力模型最终积分得到整个球头铣刀的铣削力模型,并以人工骨为铣削材料设计了三个不同工艺参数的实验来验证模型预测值的准确性。结果表明,该模型能较准确地预测球头铣刀在不同工艺参数下的铣削力。