耳内镜下微钻和三棱针镫骨底板开窗人工镫骨植入术治疗耳硬化疗效比较

目的比较耳内镜下使用微钻和三棱针二种工具行镫骨底板开窗人工镫骨植入术治疗耳硬化的听力效果、并发症。方法2018年3月—2023年2月本院收治的接受耳内镜下镫骨手术的耳硬化患者38例(48耳),48耳均在耳内镜下行镫骨底板开窗人工镫骨植入术,术中分别采用微钻(微钻组,26耳)和三棱针(三棱针组,22耳)进行镫骨底板开窗,植入纯钛质人工镫骨假体Piston。比较2组患者的术后听力效果,以及眩晕、面瘫、感音神经性耳聋、术中镫骨意外等并发症情况。结果48耳术后气导(AC)、骨导(BC)、气骨导差(ABG)均较术前改善,差异具有统计学意义(P值均<0.05)。其中微钻组AC改善(23.5±12.6)dB HL,BC改善(3.4±6.6)dB,ABG缩小(20.1±5.6)dB HL;三棱针组AC改善(21.4±11.8)dB HL,BC改善(3.3±6.8)dB HL,ABG缩小(18.1±4.3)dB HL,2组间差异无统计学意义(P>0.05)。术后2组均未发生面瘫和感音神经性耳聋,2组在术后眩晕和术中镫骨意外方面,差异也没有统计学意义(P值均>0.05)。结论耳内镜下人工镫骨植入术中使用微钻和三棱针行镫骨底板开窗疗效相似,二者都需要依赖精细的手术技巧和经验,微钻比三棱针更方便、更安全。

基于ABAQUS/Explicit的SiCp/Al复合材料超声辅助微钻削研究

SiCp/Al复合材料因表面硬度以及机械化强度高,容易对加工刀具造成磨损甚至引起折断,影响表面加工质量。采用超声振动辅助切削对工件表面施加特定参数的脉冲振动来提高微钻加工质量。开展了基于ABAQUS/Explicit的SiCp/Al复合材料超声辅助微钻削仿真分析。研究结果表明,设置超声切削后,形成了不同刀尖工作前角,在颗粒表面形成了许多小尺寸凹坑,引起表面区域的许多颗粒发生破碎现象,形成了粗糙度更高的加工表面。设置超声条件后所有刀尖点都获得了比传统钻削更低的切削力。当半径增加后,切削速度持续上升,最终引起切削力不断增加。该研究同样适用于其他的机加工领域,具有很好的推广应用价值。

多特征反向传播-人工神经网络微钻阻力年轮识别方法

峰谷年轮识别算法仅使用峰谷差值这一个特征进行年轮识别,因此该算法的误判率和漏判率较高。为了进一步提高微钻阻力年轮识别精度,提出了一种基于多个波峰特征的反向传播-人工神经网络(BP-ANN)年轮识别方法。首先使用峰谷年轮算法识别有效波峰,然后使用波峰阻力值、波峰与前波谷和后波谷的阻力差值、波峰与前波谷和后波谷的距离、前波谷与后波谷的距离等6个参数描述波峰特征;然后根据阻力图与圆盘图像确定有效波峰的类型,如果该波峰是一个年轮信号,则标记为“1”,否则标记为“0”;最后使用BP-ANN算法构建有效波峰分类模型。结果显示,BP-ANN模型的准确率比峰谷年轮识别算法提高了1.26个百分点,误判率和漏判率比峰谷年轮识别算法分别减少了1.06和1.38个百分点。结果表明:基于多个波峰特征的BP-ANN模型的年轮识别方法可行;与传统的峰谷年轮识别算法相比,该方法可有效提高年轮识别精度,有效降低年轮误判率和漏判率.

机械微钻削技术的研究现状

随着工业产品的需求不断向微型化、小型化、精密化方向发展,对微制造技术提出了挑战。与传统MEMS等微制造技术相比,微细机械加工方法在制造高精度、形状复杂的微小零件时具有独特优势。机械微钻削技术是微细机械加工方法的重要组成,广泛用于各种工业领域。受刀具尺度的影响,需要对微钻削技术进行一些列理论和技术的研究。因此从微钻头几何形状、微钻刃磨、微钻削机理、微钻削润滑、微钻涂层技术几个方面系统地介绍了机械微钻削技术研究现状,为该技术的深入研究提供参考。

高性能涂层微钻在IC封装基板精密微孔加工应用研究

研究微钻不同涂层种类对IC封装基板加工性能及效率的影响。针对几种典型难加工IC封装基板,通过对IC封装基板机械钻孔加工难点、刀具失效机理、不同高性能涂层微钻的性能特点进行分析,设计不同高性能涂层微钻,获得了IC封装基板尤其是难加工封装基板的钻孔品质保障、效率提升、刀具寿命提高方面的有效解决方案。研究结果显示,针对刀具磨损极大的高填料封装基板,金刚石涂层可有效改善微钻的耐磨性能,相对于未涂层微钻和其他类型涂层微钻,刀具寿命显著提升。类金刚石涂层因其较低摩擦系数,有利于切屑的快速排出、降低了加工温度和减小了切削力。对厚径比大、排尘困难的封装基板,如FC-BGA用厚芯板的微孔加工,能有效改善孔壁粗糙度,提升孔位精度,降低断刀率,大幅提升钻孔品质;对于较薄的封装基板如CSP板的微孔加工,能够降低断刀率、增加叠板数量,提升加工效率。

微钻时录井技术在冀东油田的研究与应用

目前在石油天然气勘探开发中,越来越多的钻井新工具、新工艺的应用,导致钻井速度越来越快,岩屑破碎程度越来越严重,给录井岩性识别、解释评价、层位卡取及水平井地质导向等工作带来了严峻挑战。通过对微钻时条件下的工程录井、气测录井、元素录井及随钻电测等相关参数进行深入分析,总结出适用于钻探现场地质分析的微钻时录井技术。现场实际应用表明,微钻时录井技术对于解决上述录井现场技术难题效果显著,具有一定的推广应用价值。

微钻槽型与涂层集成优化设计对载板芯层钻孔品质的影响

分析了封装基板芯层机械钻孔加工难点、微钻失效机理和常见钻孔品质问题。设计了4种槽型的微钻,并分别与3种涂层进行集成设计,考查对比了各种微钻在加工倒装芯片球栅格阵列(FC-BGA)封装基板芯层时的排屑能力、钻削温度、刀具磨损、孔位精度和孔壁粗糙度,优选了最佳的槽型和涂层集成设计。结果表明:槽型B、C与SHC涂层集成设计微钻,以及槽型C、D与NC涂层集成设计微钻,加工7 000孔能满足品质要求;槽型D与NC涂层集成设计微钻,加工10 000孔能满足品质要求,是封装基板芯层钻孔的有效解决方案。

浅析PCB微钻的先涂层后开槽工艺

本文以先涂层后开槽工艺生产的PCB微钻为主要研究对象,并与未涂层微钻和先开槽后涂层工艺生产的微钻进行对比测试,从涂层厚度、刀面磨损、孔位精度和使用寿命四个方面浅析PCB微钻的先涂层后开槽工艺。

基于应力波和微钻阻力的红松类木构件力学性能的无损检测

为了现场快速无损检测评估红松类古建筑木构件材料的主要力学性能,以红松为研究对象,对其进行应力波速度、微钻阻力值、含水率、弹性模量、弯曲强度的测定,探索红松材料力学性能无损检测方法,建立红松木构件材料力学性能计算模型。与单一无损检测方法(应力波检测方法、微钻阻力检测方法)的检测结果对比,采用应力波与微钻阻力检测相结合的方法(即利用应力波-阻力模量)推算被测材料的主要力学性能,准确度更高,红松波阻模量与材料抗弯弹性模量、抗弯强度的相关系数分别为0.826、0.724。

基于应力波和微钻阻力的古建筑木构件材料力学性能检测

以落叶松古建筑木构件材料为试验对象,定量试验对比了应力波技术与微钻阻力技术对材料力学性能的检测效果;并综合两种技术,探索了较单个技术检测精度更高的检测方法。试验结果表明,应力波检测方法在推算木构件材料抗弯弹性模量、抗弯强度方面的准确度要略高于微钻阻力检测方法,而在推算抗压强度方面,则微钻阻力检测方法的准确度略高;结合了应力波和微钻阻力两种方法的波阻模量检测方法推算木构件力学性能有比单一方法更高的准确度。

微钻法进行岩石可钻性分级

本文在分析现有典型岩石可钻性分级方法不足之处的基础上 ,提出了选择微钻法来研究金刚石钻进岩石可钻性的观点 ,阐述了微钻法需要解决的问题 ,同时确定选择综合参数W值来衡量岩石可钻性 ,通过室内微钻实验验证这种方法的可行性。

树木微钻仪钻针阻力表达方法研究

树木微钻仪钻针阻力不能直接测量,但能通过直流电机的电流、电压、功率、转速等参数间接表达。为了提高钻针阻力测量精度,进一步研究了钻针阻力表达方法。阐述了树木微钻仪的工作原理,分析了钻针阻力与直流电机电流、电压、功率、转速之间的关系,提出了6种钻针阻力表达方法。使用自主研制的树木微钻仪和德国Resistograph 650-S型微钻仪对4个树种的木材密度进行测试,分别建立自主研制微钻仪每种钻针阻力表达方法各自的平均值、Resistograph 650-S型钻针阻力平均值与木材绝干密度之间的线性模型。测试结果表明:自主研制的树木微钻仪直流电机电流、电压和功率与木材绝干密度之间的线性相关系数均大于0.9,因此可使用直流电机的电流、电压或者功率来间接表达钻针阻力;转速修正后的直流电机电压与木材绝干密度的相关性最高,因此使用转速修正后的直流电机电压表达钻针阻力更为适宜;自制微钻仪转速修正后的直流电机电压与木材绝干密度之间的线性相关系数比德国Resistograph 650-S型微钻仪高0.0053,说明自制树木微钻仪的设计方案和钻针阻力表达方法合理。

微钻实验台的研制与应用

微钻实验台是检测技术、计算机技术、机械技术与钻探技术相结合的高科技成果。它可在室内从事各种微钻实验，包括岩样可钻性分析、金刚石钻具时效、寿命等实验。根据实验结果优化金刚石钻具，对岩样进行可钻性分级，提高钻探效率，动态监测钻进过程，绘制相应的动态关系曲线，具有重大的实际和理论意义。

基于微钻阻力的落叶松弹性模量快速检测

以落叶松(Larix gmelinii)新鲜材、古建筑旧材为试验材料,运用微钻阻力仪对其内部的微钻阻力进行了快速检测,分析微钻阻力与两种落叶松材弹性模量之间的相关性及利用微钻阻力快速评估木材弹性模量的可行性。结果表明,对于新鲜落叶松材料,其微钻阻力检测值与弹性模量呈显著线性相关,可以利用微钻阻力较好地评估其弹性模量,且二者相关系数为0.831 9;对于古建筑的落叶松材料,利用微钻阻力快速检测弹性模量的精度则相对较差,二者相关系数为0.341 5,需结合其他检测指标综合进行判断。

微钻阻力法测量早晚材密度的可行性试验

为微损、快速测量树木早晚材密度,提出了一种基于微钻阻力的早晚材密度测量方法。使用自制微钻阻力仪和德国Resistograph 650-S微钻阻力仪测量了10个辐射松长方体木块的钻针阻力,使用体积法测量了各生长轮的早材绝干密度和晚材绝干密度。以木材绝干密度为因变量,以每个生长轮早材部分和晚材部分对应的平均阻力值为自变量,使用4/5的试验数据分别建立2个微钻阻力仪钻针阻力与早晚材绝干密度的线性回归模型,使用1/5的试验数据分别测试2个微钻阻力仪早晚材绝干密度的测量精度。结果表明:自制微钻阻力仪测得的早晚材钻针阻力与绝干密度的线性相关系数为0.657,早晚材绝干密度的平均测量精度为87.111%;Resistograph 650-S测得的早晚材平均阻力与木材绝干密度的线性相关系数为0.655,早晚材绝干密度的平均测量精度为85.811%。研究认为:2个仪器测量的早晚材绝干密度平均精度高达86%,说明微钻阻力法测量早材绝干密度和晚材绝干密度可行;自制微钻阻力仪测得的早晚材平均阻力与木材绝干密度的线性相关系数和早晚材密度的平均测量精度均高于Resistograph 650-S,说明自制微钻阻力仪机械结构设计合理,钻针阻力表示方式可行。

不同钻针速率对木材微钻阻力的影响规律

为了解决微钻阻力检测设备由于不同参数设置而造成的检测数据无法比较的问题,基于IML木材微钻阻力仪可调节设置不同钻针旋转速率和前进速率的特性,试验设置5档旋转速率和5档前进速率,并交叉搭配组合,形成25种情况的参数条件设置.探讨了在不同参数设置情况下,木材微钻旋转阻力和前进阻力的变化趋势及两者之间的比例关系;分析了钻针旋转速率和前进速率对微钻阻力值的影响规律,得到了相关变化系数方程.研究结果表明:同一条件下微钻旋转阻力和前进阻力的比值范围相对固定;旋转阻力和前进阻力与钻针的旋转速率成反比关系,与钻针的前进速率成正比关系,且其各自的变化系数相对一致;微钻阻力检测中,旋转阻力能更为直接精确地反映钻针速率的变化情况.

基于微钻阻力的树木年轮测量方法研究

针对前期研制的微钻阻力仪存在钻针钻入树木方向偏离直线方向、无法准确获取树木年轮宽度等问题,对微钻阻力仪的机械结构和软件算法进行了改进,提出了改进钻针形状和增加钻针支撑挡片的改进措施,给出了年轮宽度的计算方法。分别使用自制微钻阻力仪、Resistograph 650-s型微钻阻力仪、Lintab 6型高精度树木年轮分析仪测量9个马尾松圆盘的年轮信息,以Lintab 6型树木年轮分析仪测试结果作为真值,分别计算自制微钻阻力仪和Resistograph 650-s型微钻阻力仪的年轮识别错误率和年轮宽度测量精度。结果表明:2个微钻阻力仪的平均年轮宽度的测量精度达85%左右,说明使用微钻阻力法测量树木年轮宽度可行;自制微钻阻力仪的年轮识别错误率比Resistograph 650-s型微钻阻力仪低12.7个百分点,年轮宽度测量精度比Resistograph 650-s型微钻阻力仪高1.47个百分点,说明自制微钻阻力仪机械结构设计合理,年轮识别方法可行。

考虑应力影响的杉木力学性能微钻阻力检测

在役木结构构件常处于受弯、受压等受力状态,常用微钻阻力法检测木材的试验研究,该法通常没有考虑实际受力状态对阻力值的影响。本文以直径15 cm、高度40 cm杉木试件作为研究对象,首先,通过对无应力状态下杉木试件的微钻阻力试验研究,获得微钻阻力值与木材密度、顺纹抗压强度、顺纹抗压弹性模量及抗弯强度之间的回归方程;然后,对处于压应力状态下的杉木试件进行微钻阻力试验,得到随着应力等级的提升,微钻阻力值呈上升趋势;最后,提出了考虑应力影响的杉木微钻阻力值修正系数及修正后的回归方程。

基于柔性电路板材的PCB微钻优化

由于柔性电路板自身的特点,使得加工柔性电路板的前期工序的钻孔工序质量不易受控制。本文针对电子电路行业需求量很大的刚柔性板材分别进行了PCB微钻优化前后的钻孔测试,并优化了PCB微钻的几何参数,结果表明优化后的PCB微钻明显提高了柔性板材的孔壁精度,孔位置精度,满足客户的要求。

微钻取样-TIMS/MC-ICPMS和LA-MC-ICPMS分析矿物岩石^(87)Sr/^(86)Sr比值的技术比较

微区Sr同位素体系相对于传统全岩Sr同位素研究,可以揭示样品自身存在的不均一性,更好地反映样品经历的地质过程,已被广泛应用于各种地质研究领域,如研究壳幔相互作用、岩浆起源和演化,岩浆体系开放性研究,沉积盆地物源示踪及气候环境研究。准确测定Rb-Sr同位素比值是应用该同位素体系的前提。微钻取样-热电离质谱/多接收电感耦合等离子体质谱(TIMS/MC-ICPMS)和激光剥蚀多接收电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)作为分析地质样品微区Sr同位素组成的有效手段,已经得到了较为广泛的应用。两种技术在样品制备、干扰校正和质谱测试等方面各具优势和不足。微钻取样-TIMS/MC-ICPMS的最大优势是可获得高精度的Sr同位素数据(外精度优于100×10-6,2SD);但由于需要进行化学处理,流程繁琐耗时(约10天),实验周期较长,同时需要严格控制化学流程空白,且取样直径(200~2000μm)和取样深度(100~2000μm)较大,空间分辨率较低,但是该方法可以对高Rb样品(如钾长石)进行有效分析。LA-MC-ICPMS的最大优势是样品制备简单,数小时即可完成,且分析效率高,根据样品Sr含量的大小激光束斑直径多在60~300μm之间变化,其空间分辨率较前一种方法高,可在短时间内对大量样品进行分析。但由于不能进行化学分离,分析过程中存在多种干扰(如Rb、Ca、Kr和REEs等),影响了测试的精度(约200×10-6,2SD)和准确度(约150×10-6)。该方法目前只能对高Sr低Rb的样品(如斜长石、磷灰石等)进行有效分析,而对于干扰元素含量较高的样品目前无法应用。本文认为,对于微钻取样法,应将改进化学流程作为重点研究方向,提高化学处理效率,同时改善微钻取样法的取样技术,减小取样直径和深度以提高空间分辨率;对于激光剥蚀法,重点突破Kr、Rb和二价REEs等干扰校正问题,提高干扰元素含量较高的样品的分析精度和准确度,同时需要提高仪器灵敏度以满足低Sr含量样品的分析要求。