基于三维有限元模型分析成年人后踝骨折对踝关节的生物力学影响

目的 利用三维有限元模型分析探讨成年人后踝骨折对踝关节的生物力学影响。方法 采用1例健康成年男性的踝关节CT扫描数据构建踝骨实体模型并导入Ansys 10.0有限元分析软件,建立踝关节三维有限元模型,并对模型的有效性进行验证。设定站立状态下踝关节载荷和条件,模拟后踝1/5、1/4、1/3、1/2范围骨折对比不同程度后踝骨折状态胫距关节软骨接触面积、最大米塞斯应力、最大接触应力和平均接触应力等参数。模拟腓骨外移、短缩、内旋和外旋状态,对比不同状态胫距关节接触应力峰值。结果 骨折范围增加后,胫骨软骨接触面积不断缩小,最大米塞斯应力及胫骨软骨最大接触应力和平均接触应力均不断增加。骨折范围> 1/3时,胫距关节接触面积显著缩小,关节位移显著增加。腓骨外旋、内旋、外移、短缩产生的胫距关节最大接触应力峰值变化差异分别为17.6%、17.7%、45.3%和10.3%。结论 三维有限元技术建立踝关节模型仿真度较高,当后踝骨折范围超过1/3时,会影响胫距关节的接触状态。骨折范围增加关节接触面积减小,接触应力增加,关节相对位移趋势增加,容易引起胫距关节软骨的退行性变,而不同腓骨移位状态会影响胫距关节面接触状态,为后踝骨折关节复位、创伤性关节炎的病情诊断提供重要理论依据。

横向振动对水平井眼中钻柱摩阻的影响研究

激振力的幅值和频率是影响横向振动类减摩阻工具性能的主要参数,利用自行研制的旋转激励载荷作用下摩擦力测试试验装置,研究了激振力的幅值和频率对钢-石板平面摩擦副摩擦系数的影响规律。试验结果发现,在激振频率为5,10和20Hz条件下,与未施加激振力时的摩擦系数相比,当激振力增加到34.2N时,钢-石板平面摩擦副的摩擦系数分别减小21.6%,29.0%及34.4%;在激振力为11.4,22.8和34.2N条件下,与未施加激振力时的摩擦系数相比,当激振频率增加到30 Hz时,钢-石板平面摩擦副的摩擦系数分别减小22.8%、27.4%及39.0%。研究结果表明:在相同激振频率下,钢-石板平面摩擦副的摩擦系数与激振力幅值呈线性负相关;在相同激振力幅值下,钢-石板平面摩擦副的摩擦系数与激振频率呈对数负相关。

基于旋转激励的钻柱激振减阻工具的研制

为解决大位移钻井过程中钻柱与井壁间摩阻和扭矩大的问题,研制了JZJZ-1型钻柱激振减阻工具。该工具以螺杆马达为动力来源,利用螺杆马达带动激振机构旋转产生激振力,周期性减小钻柱作用于井壁上的正压力,达到减小钻柱与井壁摩阻的目的。试验结果表明,测试过程中激振减阻工具振动强烈,在排量15 L/s时,工具激振频率为10.4 Hz,激振力达到1 300 N,工具压耗在可以接受的范围内,设计的激振减阻工具满足要求,为大位移井提速提供了技术支撑。

球形铸造碳化钨对PDC钻头喷焊层冲蚀性能的影响

本研究采用氧乙炔喷焊方法制备了不同含量的球形碳化钨和多角状碳化钨颗粒增强的镍基喷焊涂层,研究了钢体PDC钻头碳化钨喷焊层的抗冲蚀性能。结果表明:随着球形碳化钨含量的降低,喷焊层的显微硬度降低,断裂韧性增加,孔隙率先增大后趋于稳定;喷焊涂层的抗冲蚀性随球形碳化钨含量的降低呈先降低后升高的趋势,耐腐蚀性是影响喷焊涂层抗冲蚀性最主要的因素。当球形碳化钨含量为30%时,样品抗泥浆腐蚀性能最差,腐蚀—冲蚀互作用最强,导致样品受冲蚀磨损最严重。建议球形碳化钨含量不低于40%,可以保持喷焊层较高的硬度和抗冲蚀性能。

基于H-B强度准则的出砂风险预测方法研究与应用

随着海上弱胶结砂岩油藏的开发,储层压力衰竭以及含水等因素使得油井出砂风险随开采年限的增加而增大,因此出砂预测的精确性在油井完井方式的选择中显得尤为重要。文章引用了三维Hoek-Brown准则,考虑了储层压力衰竭对地应力的影响,通过室内清水浸泡实验得出岩石泡水后岩石强度的变化规律,总结出了一套适用于海上油田弱胶结砂岩储层的全生命周期出砂风险预测方法,并结合油田实例,绘制了弱胶结砂岩储层在整个油井生产周期中受地层压力衰竭和含水率上升影响的出砂临界生产压差版图。该出砂预测方法应用于南海文昌油田疏松砂岩储层时,预测结果与现场出砂情况吻合程度较高,根据该方法所绘制临界生产压差图版能够为油田确定合适的防砂时机、合理的防砂方式、适时调整生产压差提供理论依据。

旋转激励环境下摩擦力测试实验装置设计与实验

为了研究平面接触条件下摩擦力在旋转激励环境下的变化,设计了旋转激励环境下摩擦力测试实验装置,并进行了旋转激励载荷对钢-钢平面接触摩擦力的影响实验.该实验装置能够对激振力和激振频率进行精确调节,实现分别研究激振力和激振频率对平面接触摩擦力的影响.对钢-钢平面接触摩擦力的实验表明,相同激振频率下,随着激振力的增大,钢-钢平面接触摩擦力不断减小,且二者成近似线性变化趋势,当激振力达到39.9 N时,钢-钢平面接触摩擦力平均减小88.2%.相同激振力幅值下,随着激振频率的增大,摩擦力整体亦呈现减小的趋势,激振力越大,摩擦力减小越快,激振力幅值对钢-钢平面接触摩擦力影响较大,激振频率次之.

旋转激励振动载荷对平面摩擦副的影响实验

振动可以减小摩擦,利用自制的旋转激励环境下摩擦力测试实验装置研究了旋转激励振动载荷的幅值和频率对不同材料平面摩擦副摩擦力的影响。实验表明:旋转激励振动载荷降低了平面摩擦副的摩擦系数。相同激振频率下,随着名义振幅的增大,摩擦系数不断减小,且二者呈现近似线性关系。相同名义振幅条件下,Q235A-Q235A平面摩擦副摩擦系数减小率最大,Q235A-花岗岩平面摩擦副摩擦系数减小率次之,Q235A-400目砂纸平面摩擦副摩擦系数减小率最小。相同名义振幅下,随着激振频率的增大,摩擦系数亦呈现减小的趋势;在激振频率为15 Hz以前,摩擦系数减小速率较快,当激振频率超过15Hz后,摩擦系数减小速率变慢。

大位移井振动减摩工具减摩特性研究

利用振动减摩工具减小钻柱与井壁摩阻是大位移井、水平井钻进过程中提高机械钻速、增加井眼延伸能力的一种有效途径,根据作用机制的不同,振动减摩工具可以分为两类,力激励振动减摩工具和位移激励振动减摩工具。文章分析了两类振动减摩工具的减摩作用机理及减摩效果,结果表明:纵向力激励振动减摩效果优于横向力激励振动和法向力激励振动;纵向位移激励振动减摩效果优于横向位移激励,振动类减摩工具设计中应优先选用纵向振动方式。

浅水水下井口连接器设计与应用

针对现有的深水水下井口连接器体积大、结构复杂且制造成本高的问题,考虑浅水水下作业环境,设计了一种浅水水下井口连接器(EZ-LOCK),该连接器通过压盖、卡块和顶丝与井口型面的机械配合,实现水下采油树和水下井口的锁紧和解锁。根据浅水水下钻完井作业工况载荷,对水下井口连接器进行了作业流程模拟和局部失效评估,结果表明该水下井口连接器设计结构合理,未发生局部失效。依据API 17D标准对水下井口连接器工程样机开展了性能验证试验,进一步验证了水下井口连接器的使用性能和可靠性。研制的浅水水下井口连接器结构简单,安全可靠,成本低,潜水员水下操作方便,目前已成功在渤海完成了海上试验并开始示范应用。本文研究成果为浅水水下井口和采油树系统的应用打下了基础。

踝关节骨折术后踝穴形态变化与踝关节功能的相关因素分析

背景:踝关节骨折手术后关节解剖形态的恢复,对关节的活动度和关节功能有极大的影响,以往研究仅仅关注术后踝穴高度恢复情况,因此研究骨折术后踝穴形态变化与功能变化的相关性具有重要意义。目的:探讨踝关节骨折术后踝穴形态变化与踝关节功能及踝关节活动度之间的相关性,并分析踝关节功能的预后影响因素。方法:纳入冀中能源邢台矿业集团有限责任公司总医院于2017年1月至2018年12月期间收治的268例单侧踝关节骨折患者,根据Mazur评分法对所有患者患侧踝关节功能进行评分并分组:Mazur评分优(93-100分)132例,良(87-92分)65例,可、差(<87分)71例。对比不同分组患者末次随访时患侧与健侧踝穴形态相关指标(踝穴宽度、深度、矢状位角度及冠状位角度)之间的差值差异;采用Pearson相关性分析法观察各踝穴形态变化指标与踝关节功能及踝关节活动度之间的相关性,并采用多元有序logistic回归分析影响患者踝关节功能恢复的相关独立危险因素。结果与结论:(1)与健侧比较,患者患侧踝穴宽度、深度以及冠状和矢状位角度均明显增大(P<0.001),且患者患侧背屈活动度、跖屈活动度以及背屈肌力、跖屈肌力均明显下降(P<0.001);(2)末次随访时,Mazur评分优组、良组及可、差组患者患侧和健侧的踝穴宽度、踝穴深度、冠状位角度以及矢状位角度差值之间差异有显著性意义(P<0.001);(3)Pearson相关性分析显示,患者患侧踝穴宽度、踝穴深度、冠状位角度、矢状位角度均与背屈活动度、跖屈活动度、背屈肌力、跖屈肌力呈显著负相关性(P<0.05);(4)多元有序logistic回归分析结果显示,年龄>60岁、骨折分型C型、开始康复时间>7 d、未行跟骨牵引以及踝穴形态指标(患侧和健侧踝穴宽度、踝穴深度、冠状位角度以及矢状位角度差值大)均为影响踝关节骨折患者手术后功能恢复的独立危险因素,不利于踝关节功能恢复;(5)上述结果证实,踝穴形态变化与踝关节功能及踝关节活动度之间存在负相关性,患者患侧和健侧踝穴宽度、踝穴深度、冠状位角度以及矢状位角度差值增大以及高龄、未做跟骨牵引、康复训练时间晚以及C型骨折为患者膝关节功能下降的独立影响因素,因此临床中需对这类患者引起重视。

石化企业基于防爆手持终端的HSE管理移动应用平台研发

随着中国石化HSE管理系统在各企业的推广运行,部分功能无法满足企业现场监管及领导决策支持需求,因此需要借助物联网、无线定位、3G无线网络等先进的信息技术,对石化企业HSE管理系统现有功能进行延伸。设计了软硬件配套的信息化解决方案并建立了移动应用业务平台,其功能包括移动作业票证签发、移动HSE检查、移动HSE知识学习、移动决策支持等内容,同时研制开发了对应的防爆手持移动终端,为石化总部和企业领导、基层管理人员及岗位操作员工提供了有效的管理工具,提升了企业的HSE管理水平。

内固定治疗老年踝关节骨折的疗效评价

目的评价手术复位内固定治疗老年踝关节骨折的效果。方法对116例老年踝关节骨折患者复位后分别实施克氏针、Herbert空心螺钉、解剖复合钢板、解剖锁定钢板、1/3管型钢板内固定治疗。记录骨痂出现时间、骨折愈合时间、完全负重时间。术后12个月采用疼痛VAS评分评价患者负重状态下疼痛程度,采用Baird-Jackson踝关节评分系统评价患者踝关节功能,采用AOFAS踝-后足评分系统评价距下关节功能。结果患者均顺利完成手术。116例均获得随访,时间12~24个月。术后4~8(6.02±1.17)周出现骨痂,骨折愈合时间3~5(3.74±0.41)个月,完全负重时间3~7(4.67±0.65)个月。术后12个月,VAS评分为1~4(2.04±0.46)分,Baird-Jackson踝关节评分为70~96(81.45±3.96)分,AOFAS踝-后足评分为75~98(88.36±3.84)分。未出现内固定松动或断裂、骨折再移位等并发症。结论对于有手术指针的老年踝关节骨折患者,在恢复患者的解剖复位后,采用内固定手术有利于患者术后的早期功能锻炼和踝关节功能恢复。

弹簧蓄能激发式旋转冲击钻井装置的研制

旋转冲击钻井技术是在现有钻井工艺条件下提高深井和超深井机械钻速的有效途径之一.利用短螺杆马达带动冲锤产生旋转运动并产生周期性冲击载荷的新思路, 研制了弹簧蓄能激发式旋转冲击钻井装置, 同时对装置的冲击参数进行了测试试验.装置的上部分为高转速短螺杆,中间部分为传动和扶正部件, 下部为冲击振套, 其冲击频率为螺杆转速与冲锤齿数的乘积, 采用纯机械碰撞的方式产生和传递冲击载荷.冲击测试试验结果表明, 装置的冲击频率为37 Hz, 冲击力峰值21～32 kN, 单次载荷作用时间4 ms; 装置达到设计要求, 冲击频率和动载可预先设计并可调整, 同时具有良好的稳定性.

中硬地层全尺寸PDC钻头破岩实验研究

聚晶金刚石复合片(PDC)钻头作为钻井系统中消耗最多的工具之一,钻一口井常需要更换几个甚至几十个钻头,PDC钻头使用寿命将直接关系到钻井成本。通过全尺寸钻头钻选实验,研究了不同钻压、转速和不同岩性下的钻头动力学特性(动态钻压、扭矩),研究结果表明:增大预定钻压将显著增大钻头处响应钻压和扭矩的波动范围;而改变转速对钻头处钻压和扭矩的影响较小;相同钻井参数下,钻进灰岩时的钻压和扭矩波动范围最小,而钻进人造岩时其波动范围较大。研究结果为钻井参数优化和钻头选型提供一定的理论指导。

考虑钻头-岩石非线性相互作用的钻柱动力学研究

钻头作为底部钻具组合的重要组成部分,直接与岩石接触,其动态特性对底部钻具组合有重要影响。提出了聚晶金刚石钻头(PDC钻头)与岩石的非线性相互作用模型,采用PDC钻头动态特性作为钻柱动态模型的边界条件。为了更真实地模拟钻柱动力学,基于哈密顿原理,采用梁有限元法建立了钻柱动力学模型,通过广义-α法求解,并分析了PDC钻头的动态特性。研究结果表明:轴向振动是钻头最剧烈的振动形式,而当轴向振动传递到钻柱时,产生大幅度衰减,横向振动成为钻柱的主要振动;中性点附近的钻柱不再与井筒碰撞,其运动轨迹接近井眼轴线。

螺杆钻具推力轴承受力分析与改进设计

在钻井工作时,螺杆钻具通常承受大幅波动的轴向载荷,推力轴承作为传动轴总成的重要组成部分,是最易损坏失效的部位之一,这是由推力轴承的自身结构和工作环境决定的。利用有限元软件ANSYS-Workbench对常规LZ172螺杆的推力轴承的受力情况进行了仿真分析。结果表明:推力轴承顶层滚球应力峰值最大,波动也最为剧烈,这表明顶层滚球最易损坏,多层推力轴承分析应该着重考虑顶层滚球的应力分布情况;高钻压情况下,滚球的应力峰值迅速增加,各个滚球承担载荷不均的情况更明显,应尽量避免高钻压钻进;随着滚球直径的磨损,滚球应力峰值存在大幅波动,设计新型滚球推力轴承串时,可以优先考虑滚球直径18.4mm,相同载荷情况下可以降低推力轴承滚球的应力峰值。设计了一种螺杆钻具用圆锥滚子轴承,圆锥滚子轴承的应力峰值相对于滚球轴承大幅减小,该轴承可承受更大的轴向载荷,可以降低螺杆钻具发生井下事故的几率。

用带锁髓内针固定术治疗胫骨骨折的效果探究

目的：观察胫骨骨折行带锁髓内针固定术治疗的效果.方法：资料回顾性分析本院2015年5月-2016年5月收治的胫骨骨折患者共100例,按照不同治疗方法分为研究组和对照组两组,每组各50例;两组患者均予以膝前外侧联合后内侧切口复位并骨折固定治疗,将采用带锁髓内针固定术治疗的患者定为研究组,采用锁定加压钢板固定术治疗的患者定为对照组;观察两组术中、术后疗效以及预后情况.结果：研究组患者的术中出血量以及切口长度略于对照组,但差异无统计学意义（P〉0.05）,研究组患者的手术时间短于对照组,差异具有统计学（P〈0.05）;研究组术后负重、骨愈合时间、住院时间均略优于对照组,但差异无统计学意义（P〉0.05）;研究组患者的NHSS功能评分显著优于对照组,两组比较差异具有统计学意义（P〈0.05）.结论：胫骨骨折行带锁髓内针固定术固定治疗具有显著的临床效果,患者的膝关节功能评分较高,值得临床推广.

胫骨骨折术后出现的骨不连采用植骨与不植骨治疗方式的疗效对照

目的：本文就胫骨骨折术后出现的骨不连采用植骨和不植骨治疗方式的临床疗效进观察与对比.方法：选择我院骨科自2013年2月至2015年4月期间收治的胫骨骨折术后出现的骨不连患者66例,依据患者来院就诊时间进行平均分组,每组患者33例.接受不植骨治疗的患者充当实验组,予以植骨治疗的患者充当参照组,最后比对两组骨不连患者的临床疗效.结果：实验组和参照组经不同方法治疗后,实验组患者的愈合率高于参照组,手术时间较比参照组明显较短,术中出血量较比参照组也明显较低,组间由统计学软件进行分析和整理可知,差异显著.结论：对胫骨骨折术后出现的骨不连患者实施不植骨方法,其临床疗效较比植骨方法明显较好,因此,该方法可以在临床上更进一步的实践.

基于最优成本法的浅水水下采油树系统设计

水下采油树系统作为深水开发常用设备,其装备制造和海上作业模式已经基本成熟,但其在浅水海域使用进行油气田开发,中国近海尚未有成熟作业模式。从浅水水下钻完井模式的成本分析入手,通过对水下采油树装备和水下钻完井作业程序开展系统性的对比分析,建立了成本博弈模型,得出基于最优成本法的浅水水下采油树的设计思路,并在渤海首个工程示范项目成功实施,可为中国近海浅水海域基于自升式钻机进行钻完井作业和水下装备安装的水下采油树装备设计提供设计参考,对浅水油气田的水下开发模式和水下装备研究具有重要的指导意义。

学生管理工作经验之谈

大学生是十分宝贵的人才资源，是民族的希望，是祖国的未来。随着现代科学技术和社会的飞速发展、经济全球化，知识经济取代：【业经济成为新世纪的主导型经济，高校这一传统的知识生产和传播部门被人们赋予更高的期望。学生管理工作成为高校的重要方面。