医用TC4钛合金激光-化学复合抛光及表面形貌演化

表面粗糙度是医疗器械构件最重要的质量特征之一,然而现有的激光抛光、化学抛光等单一表面抛光技术存在一定局限性。针对医用TC4钛合金表面的精密抛光需求,设计并搭建一套激光-化学复合抛光系统,通过激光-化学复合加工材料去除机理分析和开展TC4钛合金的激光-化学复合抛光试验,深入探究复合抛光过程中不同抛光阶段材料表面形貌的演变过程及粗糙度变化并进行分析,进而明确激光-化学复合抛光机理。研究结果表明,激光-化学复合抛光材料去除是基于激光热-力效应与激光诱导化学腐蚀溶解共同作用的结果,而且两者具有一定协同效应,在适当的工艺窗口内,化学腐蚀溶解可以完全去除激光烧蚀产生的残渣和重熔物。激光辐照会在工件表面“峰-谷”区域产生温度差,进而导致化学溶解速率差异,即“山峰”区域溶解速率快,“山谷”区域溶解速率慢,从而实现表面粗糙度的降低。最后采用合适的工艺参数,优化了抛光效果,实现了医用TC4钛合金的选择性精密抛光,激光辐照区域表面粗糙度Ra由初始的5.230μm下降至0.225μm,Sa由初始的8.630μm下降至0.571μm,分别下降95.7%和93.4%。研究结果可为钛合金或其他自钝化金属的精密抛光提供参考。

Q波段微带到带状线垂直过渡结构

层间垂直过渡结构通常被用来实现组件结构的小型化和高密度设计,在毫米波电路布线中起着不可或缺的作用。本文设计了一种可用于Q波段的微带线到带状线的垂直过渡结构,在微带线的末端采用“水滴”匹配结构,以金属通孔连接传输线的形式进行射频信号的垂直传输。运用三维高频电磁仿真软件(HFSS)建立该结构,并与其他类似结构进行性能仿真比对。优化结果表明,这种结构在42~47 GHz频带范围内,反射系数小于-20 dB,带内插入损耗优于0.3 dB,可以满足工程应用的要求。相比同类型的其他垂直过渡结构,本文结构在减小占用面积的同时保持了良好的传输性能。

伸缩式链条输送机设计及应用

在自动化立体仓库输送系统中,穿过防火卷帘门区域有2种类型的链条输送机,分析这2种链条输送机的特点和不足,设计出1种新型伸缩式链条输送机。文中介绍伸缩式链条输送机的组成、工作原理、结构,根据伸缩机构的运行情况,进行导轨滑块的受力分析、齿轮齿条的功率扭矩计算。伸缩式链条输送机具有运行稳定可靠、伸缩距离长、标准化设计等特点,适用于不同规格的防火卷帘门。

单梁结构在巷道堆垛机中的应用研究

随着物流仓储行业不断高速发展,立体仓库设备的需求量越来越大,作为立体仓库核心设备的巷道堆垛机的应用量也越来越大,从而造成了工场产能不足而无法满足市场需求的情况。为了提高堆垛机的加工效率,文中参考桥式起重机的单梁结构,对其进行适应性设计,将其应用于堆垛机的立柱结构中,并通过有限元分析验证新结构同原结构力学性能之间的差距,根据对比结果,再对新结构进行优化设计,以达到优于原结构的目的。

高温化学辅助激光加工微孔孔貌的优化

研究采用高温化学辅助纳秒激光加工方法,在Inconel 718材料上制造微孔。研究了在空气和高温化学两种环境下,不同脉冲数对微孔直径、深度和孔壁特征的影响,并比较了空气和高温化学下微孔的形貌差异,对高温化学辅助纳秒激光加工微孔的材料去除过程进行了深入研究。通过实验发现较低的脉冲频率对改善高温化学下的微孔形态有益。最后,研究了脉冲延迟对高温化学蚀刻辅助激光加工微孔的影响,并探讨了微孔形成的脉冲延迟规律。结果表明,当延迟时间为1 s时,总加工时间为15 s,孔的圆度改善到0.981,孔壁更加光滑,热影响区也随之减小。增大一定的脉冲延迟可以获得无重铸层、热影响区较小且圆度较好的高质量微孔。

基于可供性理论的家用智能快递柜情感化设计研究

通过将可供性理论引入产品情感化设计,使用户本能层、行为层、反思层情感在可供性思维的辅助下获得满足,为设计师进行产品情感化设计实践提供新思路。分析了可供性思维在产品情感化设计中起到的积极作用,并对可供性4种类型与情感3层次理论相关联的部分进行了探讨。结合可供性4种类型和情感3层次理论提出了基于可供性理论的产品情感化设计思路,并以家用智能快递柜设计为案例进行了思路验证。针对年轻群体使用的家用智能快递柜产品设计,证明了可供性4类型辅助实现用户情感层次满足这一思路的有效性与可行性,在一定程度上丰富了产品情感化设计的实践方法,未来对于可供性理论与产品情感化设计结合方面的研究还有待深入。

基于行动研究法的胃肠肿瘤患者术后口渴护理干预

目的建立胃肠肿瘤患者术后口渴护理干预策略,以提高患者口腔舒适度。方法将便利选取的289例胃肠道术后患者按住院时间分为对照组(99例)、观察1组(96例)、观察2组(94例),采用行动研究法,通过观察、反思、计划、行动的2个循环过程,不断修正、完善口渴护理干预策略,并形成围术期口渴症状管理流程。统计三组患者术后2 h及6 h口渴程度和口腔舒适度评分。结果观察2组术后2 h口渴程度与口腔舒适度评分均改善,但与对照组及观察1组比较,差异无统计学意义(均P>0.05);术后6 h口渴程度改善明显,口腔舒适度评分显著高于对照组(P<0.05,P<0.01)。结论基于行动研究法对胃肠肿瘤手术患者进行口渴护理干预管理,可有效改善患者术后口渴程度与口腔舒适度。

表面织构激光加工技术研究现状分析

工件表面的织构具有显著的减摩、降磨和较好的润滑效果。综述分析了表面织构加工所用的激光器种类、表面织构的材料去除机理、表面形貌及其分布特点、应用领域及减摩降磨机理,并指出了今后的研究方向。

新结构形式FA电动机翻转输送机设计

文中简要描述了输送机系统的作用,并着重描述了过消防门的输送机。根据相应的数据选择电动机型号,并计算输出功率、转速等数据,对老式链传动输出轴和新式FA电动机输出轴进行扭矩、挠度等理论计算得的数据进行对比。为了合理设计新结构形式的FA电动机翻转输送机,在确定数据后对其进行建模和力学运动仿真分析。

动态块在链式输送机参数化设计中的应用

链式输送机是一种使用链条作为驱动和承载元件的物料搬运设备,其具有设计多样性、承载力强和耐用性等特点。因其具有优越的性能且能适应各种复杂的工况,现已广泛应用于制造业、采矿业和物流等多个行业。文中探究了动态块技术在链式输送机参数化设计中的应用,通过对比分析,阐述了动态块技术在提高设计效率、优化产品性能和简化设计流程方面的优势。参数化设计结合动态块的引入来定义链式输送机的各个设计要素,极大地提高了设计的效率、准确性和灵活性。动态块的使用使设计人员能够快速调整和优化设计方案,以适应不同的工作条件和功能要求,同时可以确保设计的一致性和可重复性。动态块的使用使设计人员可以减少手动干预,自动完成复杂的设计修改,从而大幅提升工作效率和设计质量。

表面微织构硬质合金对钛合金的三维摩擦仿真分析

为分析硬质合金表面织构化在摩擦过程中的降磨机理,通过ABAQUS有限元软件进行三维建模仿真分析,建立沟槽、半圆凹坑、菱形凹坑和方形凹坑的织构化硬质合金模型。结果表明:硬质合金表面织构化能够有效避免摩擦过程中的应力集中现象,改善应力分布,相对于无织构表面来说,大幅降低了接触区域的平均应力;微织构的存在改善了钛合金表面应力梯度过大的现象;沟槽型织构能够增大散热面积,显著降低摩擦温度,菱形织构能够控制摩擦过程中的温度增长。

已加工表面热源模型研究及磨削温度场数值模拟

为了利用浅磨模型对磨削温度场进行数值模拟,基于圆弧热源模型、砂轮和工件接触表面直角三角形热源,采用温度匹配法进行了反传热分析,建立了已加工表面热源分布形状的计算方法。该方法不需预先假设已加工表面热源的分布形状,即可根据具体的磨削条件,获得相应的热源分布形状,解决了以往已加工表面热源的分布形状常被假设为直角三角形、三角形、抛物线和椭圆等形状,但上述假设都是基于特定的磨削条件,不能普遍适用于所有磨削工况的问题。采用有限元法建立了磨削温度场的数值仿真模型(浅磨模型),计算了工件的磨削温度场,采用热成像仪测量了磨削温度场,结果表明:已加工表面热源的分布形状随着磨削条件而改变,磨削温度场的模拟结果与测量结果具有很好的一致性,磨削区已加工表面最高温度的模拟值与测量值之间相对误差在0.8%~9.5%之间,建立的浅磨模型可以准确地模拟工件的磨削温度场。

结直肠癌相关肌肉减少症的研究进展

目的肌肉减少症(肌少症)是结直肠癌病人的并发症之一,与多种疾病不良结局密切相关。本文就结直肠癌病人肌少症的定义、发病机制、影响因素及干预措施进行综述,旨在为预防和干预结直肠癌并发肌少症提供借鉴。

胃肠道肿瘤减少症化疗患者康复运动依从性的影响因素分析

目的探讨胃肠道恶性肿瘤肌肉减少症化疗患者康复运动依从性及其影响因素。方法选取2019年12月—2020年12月入住烟台毓璜顶医院胃肠外科的胃肠道恶性肿瘤围术期首次化疗肌肉减少症患者141例作为调查对象,调查内容包括一般资料、运动依从性、领悟社会支持、运动自我效能。在单因素分析的基础上,采用多因素线性回归模型,分析筛选胃肠道肿瘤肌肉减少症化疗患者康复运动依从性的影响因素。结果患者总体运动依从性得分39.53±10.98分,总依从率65.87%。单因素分析显示,年龄、性别、文化程度、职业、化疗方式、近期健康评价、领悟社会支持总分、家庭内支持、运动自我效能是影响患者运动依从性的影响因素(P<0.05)。多因素线性回归分析显示,年龄、职业、治疗方式、领悟社会支持总分、家庭内支持得分是患者运动依从性的主要影响因素(P<0.05)。结论围术期化疗肌肉减少症患者运动依从性处于中等水平,年龄、职业、治疗方式、领悟社会支持总分、家庭内支持得分是患者运动依从性的主要影响因素。

Boppps模式下信息化教学设计在高职院校课程中的应用—以园艺专业为例

创新创业教育下,发挥专业课程的育人功能,挖掘专业课程的德育内涵,明确课程思政教学目标,做好专业课程育人教学内容设计,BOPPPS有效教学模式在园艺专业课“花卉栽培技术”中的运用,是文章主旨。文章从职业院校园艺课程设置、教学现状为出发点,剖析了园艺专业教学缺陷,在“课程思政”推动下,园艺专业运用创新教学模式—BOPPPS有效教学模式促进园艺专业学生的全面发展。

激光熔覆制备高熵合金涂层耐磨性研究进展

机械零部件的摩擦磨损主要发生在材料表面,约有80%的零件工作失效是由表面磨损造成的。摩擦磨损增加了材料和能量的损耗,降低了可靠性和安全性。使用激光熔覆技术在基体表面制备高熵合金涂层的方法,能够使涂层与基体实现良好的冶金结合,以达到提升表面耐磨性能的目的。影响高熵合金涂层耐磨性的因素主要有涂层材料的力学性能,如硬度、塑性和韧性;熔覆过程中产生的缺陷,如表面粗糙不平、气孔和裂纹;摩擦工况,如高温环境和腐蚀环境。本文分析总结了激光熔覆高熵合金涂层的耐磨性影响因素及强化机制。首先,阐明了激光工艺参数(激光功率、激光扫描速度、光斑直径)和后处理工艺(热处理和轧制)对涂层质量及性能的影响;其次,概述了组元元素选择、高温环境和腐蚀环境对涂层耐磨性的影响;最后,对激光熔覆技术制备高熵合金涂层存在的问题进行归纳分析,并对未来的发展趋势进行了展望,如基于远平衡态的材料设计理论研发新材料、利用电场-磁场协同或激光-超声振动复合等新工艺提升涂层耐磨性等。

运动干预对癌症相关肌少症患者影响的Meta分析

目的:运用Meta分析方法综合相关文献,从定量角度评估运动干预对癌症相关肌少症患者的肌肉质量、肌肉力量和身体功能的影响。方法:检索中国知网(CNKI)、万方医学网、中国生物医学文献数据库(CBM)、PubMed、Cochrane Library、CINAHL、Ovid Discovery等数据库收集已发表的评价运动干预对癌症相关肌少症患者影响的随机对照研究。由两位研究者严格按照纳入与排除标准独立筛选,提取数据,完成质量评价。利用RevMan 5.3进行Meta分析。结果:最终纳入8项研究,489例患者。Meta分析表明运动干预可以有效地改善癌症相关肌少症患者的肌肉质量(骨骼肌质量指数)[SMD=0.96,95%CI(0.68,1.23),P<0.05]、肌肉质量(瘦体质量)[SMD=0.64,95%CI(0.35,0.94),P<0.05];肌肉力量(上肢)[MD=4.66,95%CI(2.51,6.81),P<0.05]、肌肉力量(下肢)[SMD=1.05,95%CI(0.64,1.46),P<0.05]和身体表现功能(步速)[MD=0.50,95%CI(0.42,0.58),P<0.05]。结论:现有证据表明运动干预可以有效改善癌症相关肌少症患者的肌肉力量、肌肉质量及身体表现功能,但因纳入癌症类型多样,结局测量标准不统一,结局指标定义存在差异,导致研究结果具有较高的异质性。因此,尚需多中心、大样本的高质量试验验证研究结果。建议后续同类试验应纳入同质人群,并基于统一的标准测量和评价干预效果。

材料表面激光抛光技术研究进展

抛光技术是现代制造产业的关键技术之一,现代制造工艺的发展对材料抛光精度的要求已经达到了微纳级。与传统抛光技术相比,激光抛光技术更容易满足工业要求,并且适用于金属、陶瓷、玻璃等多种材料,在抛光加工领域受到了国内外学者的广泛关注。综述了近年来不同材料激光抛光技术的研究进展;针对激光抛光过程中产生的热应力,分析了工艺参数以及温度变化对激光抛光效果的影响,探讨了新型的激光抛光技术,梳理了将激光抛光与其他抛光技术进行有效复合的方法与观点。按照不同的材料,归纳了激光抛光技术的作用机理,并阐述了激光抛光技术的优缺点,最后对激光抛光技术的未来发展进行展望。对于目前激光抛光研究中尚未解决的问题以及未来不同材料的激光抛光技术的研究方向具有指导意义。

微量润滑磨削界面的分子动力学模拟

为了研究微量润滑磨削界面的冷却润滑效应,以离子液体作为微量润滑磨削液,对微量润滑磨削界面进行了分子动力学模拟研究。分析了微量润滑磨削界面的热量分配关系,揭示了磨削界面热量的产生与传散机制,研究了磨削过程中磨削力、磨削力比以及磨粒工件之间液膜状态的变化。结果表明:离子液体雾滴在磨削界面的冷却效果显著,工件的热量分配比由干磨时的74.1%减小到微量润滑磨削时的68%~69%;磨削热主要来源于剪切变形区内工件材料发生的晶格变形,其次是磨粒与工件之间的摩擦;磨削热首先在工件基体、磨粒和切屑之间传递,然后经切屑传递给雾滴,雾滴再传递给磨粒;磨削力随未变形切屑厚度的增加而线性增大;当磨粒切入工件形成切削作用时,磨粒-工件界面和磨粒-切屑界面会产生极高的挤压应力,导致难以形成边界润滑膜。

基于数字孪生的激光加工零件表面温度监控系统的构建

数字孪生是一个旨在物理空间与虚拟空间之间建立实时映射的概念。为拓展数字孪生技术在激光加工领域的应用,以纳秒激光打标机加工7075铝合金为例,阐述了有限元仿真在激光加工领域的重要作用,但由于有限元仿真计算量较大且目前计算机的运算水平有限,存在仿真计算时间较长的问题,无法满足数字孪生技术所需的实时映射。为此,提出了利用CGAN(conditional generative adversarial network,条件生成对抗网络)模型代替有限元仿真的方法。该方法先利用图像化处理后的工况图像和由有限元仿真获得的温度云图对CGAN模型进行训练,随后将训练好的CGAN模型封装,用于构建基于数字孪生的激光加工零件表面温度监控系统。在完成数字孪生温度监控系统虚拟端的搭建后,使用MQTT(message queuing telemetry transport,消息队列遥测传输)通信协议与实体端进行数据交互,实现数字孪生系统的远程监控与操作。基于数字孪生的激光加工零件表面温度监控系统实现了零件表面温度的快速仿真计算,解决了有限元仿真计算时间长、无法实现实时映射的问题,基本能够满足激光加工零件表面温度的监控与预测,在激光加工温度监测领域具有一定的参考价值。