颗粒击穿气泡时气泡的变形和破裂

通过高速摄像机拍摄研究了颗粒击穿半球气泡破碎的演变过程.观察并分析了气泡成型后边缘再生和对流情况、受到颗粒击穿时气泡破碎的概率、以及成孔后的气泡破碎行为.通过量纲分析以及实验研究发现,气泡破碎概率是雷诺数和韦伯数的函数,概率P=1.08(Re^(0.5)We^(0.25))^(0.664),且当Re^(0.5)We^(0.25)>1020时,概率升至100%,气泡破碎形成的不稳定性射流数量是奥内佐格数Oh的函数.气泡液膜的卷曲速度随溶液浓度提高而升高,气泡液厚度随浓度提高而减小.

边角煤柱断层冲击地压的数值模拟

以石圪节煤矿3501孤岛工作面为研究背景,通过数值模拟,发现工作面推进不同距离时,断层处等效应力有很明显的变化,没有断层处等效应力基本保持稳定,变化很小,造成边角煤柱在回采时冒落严重,发生事故概率大,因此有必要采取预防措施,防止冲击地压发生。该数值模拟结果对于类似地质条件的煤矿开采,具有一定的借鉴和指导意义。

关于胸腰段椎体爆裂性骨折后缘骨块的手术处理探讨

[目的]探讨胸腰段椎体爆裂性骨折后缘骨块的处理、其前后路手术适应证、优缺点及治疗效果。[方法]通过对2002年7月～2006年6月共收治高能量损伤致胸腰段椎体爆裂性骨折患者38例进行了回顾性分析,其中,男24例,女14例,男:女为1.7:1,年龄21～62岁,平均39.5岁,按Dennis分类,前柱损伤为14例,前、中柱损伤为24例,合并神经系统损伤为68%,按Frankel分级,其中:A级6例,B级6例,C级10例,D级8例,E级8例。对其后缘骨块处理进行了总结,分析不同病例的影像学资料,分别采用前后路手术方法进行治疗,通过复查术后胸腰椎的功能和影像学资料来判定临床治疗效果。[结果]38例均获随访,随访时间为12～18个月,平均随访14.4个月,两组结果进行比较:其中20例患者采用前方入路,术后平均2周下地活动,术后腰背部疼痛基本消失,神经功能改善按Frankel分级,都有1～3级的改善,X线片显示椎体高度达解剖复位,椎体后缘骨块完全复回至椎体内,无椎管压迫,脊柱植骨融合率达100%,无椎体高度塌陷。18例患者采用后路手术,有4例椎体骨折复位不理想,椎体高度由术前48.14%恢复至术后的92.14%,残留腰背部疼痛、后凸畸形、神经功能恢复不全。骨折全部愈合,术后腰痛基本消失,椎体高度恢复好,脊柱融合好,神经功能按Frankel分级均有1～3级的改善。[结论]对于胸腰段椎体爆裂骨折后缘骨块处理均应用切开复位椎管减压植骨融合内固定手术治疗。手术可提供良好固定,降低并发症,取得良好治疗效果。

基于全局敏感性分析的压气机多级轮盘参数优化

压气机是航空发动机的核心部件之一,为了保证结构运行的可靠性,并提升发动机的推重比,需要对其结构进行减重优化设计。相较于单级轮盘,多级轮盘的优化分析更符合实际,但优化效率更低。以复杂的多级轮盘转子优化为研究目标,通过对结构参数化建模,实现尺寸形状自动控制,并基于全局敏感性分析获得轮盘的关键尺寸以及结构强度受参数影响的情况,为优化模型的简化和调整提供参考。研究轮盘结构破裂裕度,搭建高效、通用的优化流程,在保证结构静强度的前提下,通过遗传算法、可行方向法实现压气机转子减重4.94%的优化效果,对压气机结构设计具有一定的参考意义。

航空发动机轮盘参数化结构优化

为降低航空发动机轮盘的质量,提高发动机推质比,对发动机转子轮盘进行参数化结构优化设计.研究辐板不同高度处厚度与轮盘径向破裂裕度的关系,以简化轮盘辐板优化方法.以周向破裂转速裕度为约束条件,体积最小为优化目标函数,利用Isight软件和有限元数值模拟方法研究轮盘盘心优化方法,并通过算例计算验证其正确性.结果表明:在满足约束条件的基础上,轮盘体积减小8.66%,最大等效应力减少10.4%.该方法可为航空发动机轮盘轻量化开发提供参考.

青藏高原东缘应力场及地下工程灾害风险研究

青藏高原东缘广泛发育着深大活动断裂带,强烈控制着高原东缘区域应力场。本文基于收集的178个点位1181组原位应力数据,通过数值模拟反演得出青藏高原东缘活动断裂影响下青藏高原东缘地应力场,结果表明,青藏高原地应力场呈现出明显的非均匀性特征,应力量值由西向东逐渐减小。然后,利用ArcGIS分析青藏高原东缘埋深100~2000 m岩爆及大变形趋势,岩爆集中产生于次级板块内部,岩爆范围基本不随深度变化;而大变形产生于次级板块边界,并随深度增加面积逐渐向板块内部扩大;岩爆及大变形风险等级随埋深呈现规律性变化。最后,通过二郎山隧道隧址区以及双江口水电站两个工程实例探讨了本研究在工程建设中对岩爆及大变形趋势预测的适用性,结果表明,本文给出的青藏高原东缘地下工程灾害趋势与基于强度应力比方法获得的岩爆倾向性以及工程实例中岩爆现象基本一致。

叶片脱落超转保护概率设计方法研究

针对航空发动机传统的超转保护设计未考虑材料、载荷和制造公差分散性的问题,本文提出了一种基于概率的叶片脱落超转保护设计方法,建立了一种基于响应面法的叶片脱落超转保护设计概率模型,并给出了具体算法,采用多项式拟合叶片脱落超转保护设计极限状态函数,利用Monte Carlo方法获取了轮盘破裂转速分布和叶片脱落转速分布。运用概率设计方法对某发动机涡轮转子进行叶片脱落超转保护设计,结果表明:与传统方法相比,基于叶片脱落超转保护设计概率模型设计的轮盘破裂转速均值降低了约5.4%,轮盘质量减轻了约7.2%。

某压气机盘破裂转速分析与试验

基于平均应力法和局部应变法,针对某型航空发动机高负荷压气机第一级整体叶盘开展破裂转速预测与试验验证。结果表明:平均应力法对破裂裕度的预测结果偏保守,预测值较实测值偏低4.94%,工程应用偏于安全;而局部应变法对破裂裕度的预测结果比实测值偏高8.94%,工程应用偏于危险。两种方法对于破裂形式和起裂位置的预测均与实测结果相符。设计结果可应用于航空发动机整体叶盘及分离式轮盘结构在初步设计阶段的方案选型中,对快速优选轮盘方案具有指导意义。

胸腰段椎体爆裂性骨折后缘骨块的手术处理分析

目的:分析胸腰段椎体爆裂性骨折后缘骨块的手术处理方式以及效果。方法:收治胸腰段椎体爆裂性骨折患者38例,对其临床资料进行回顾性分析。结果:38例患者全部获得跟踪随访,20例患者采取前方入路,根据Frankel分级神经功能都有1~3级的改善,X线显示椎体高度达到解剖复位,椎体后缘骨块全部恢复到椎体内部,脊柱植骨融合率达到100%。18例患者采取后路手术,骨折愈合良好,椎体高度恢复良好,脊柱融合良好,神经功能都有1~3级的改善。结论:胸腰段椎体爆裂骨折后缘骨块采取切开复位椎管减压植骨融合内固定手术治疗能够给予有效固定,减少并发症。

家电产品瓦楞纸箱材料性能分析

瓦楞纸箱在家电产品包装设计中运用非常普遍,它同时扮演着运输包装与销售包装的重要角色,然而由于纸类材质极易吸水受潮导致其性能下降明显,严重的会导致外包箱鼓包变形既影响了包装产品的外观形象,也极大的威胁着产品本身的质量,因此,我们有必要先对常用到的纸箱材质进行不同温湿度条件下性能测试,以便指导我们在进行家电产品包装设计时应根据产品出口地物流环境进行瓦楞纸箱的材质的选型,同时这也对我们的物流仓储工作提供可靠的数据支持,显然,这具有一定的工程价值和意义。

单向钉与万向钉在胸腰椎骨折中的应用及生物力学评价

目的观察单向联合万向椎弓根螺钉在胸腰椎骨折中的应用效果及生物力学情况。方法(1)2015年3月至2016年5月收治的单节段胸腰椎骨折患者60例,随机分为对照组(n=30)和观察组(n=30)。对照组采用万向钉治疗,观察组在对照组基础上联合单向钉治疗,比较两组临床治疗效果。(2)取新鲜冰冻小牛腰椎标本24具,随机分为万向钉组、联合钉组及正常对照组,每组8具。其中万向钉组和联合钉组16具结合落槌撞击法制备L1~L5椎体的单椎体爆裂骨折模型。万向钉组全部采用万向钉固定;联合钉组伤椎及下位椎以万向钉固定,上位椎以单向钉固定。正常对照组不制作爆裂骨折模型,并以联合组的方式固定。测定3组L1~L5节段不同方向的运动范围及其生物力学情况。结果(1)观察组手术时间及穿棒时间长于对照组(P<0.05);两组治疗前VAS评分、ODI比较差异无统计学意义(P>0.05),观察组治疗后VAS评分、ODI低于对照组(P<0.05);观察组治疗后GSKD角、伤椎后凸角小于对照组(P<0.05),伤椎前缘及后缘高度大于对照组(P<0.05)。(2)前屈、后伸弯曲强度,左、右侧屈弯曲强度,左、右旋转刚度以正常对照组→联合组→万向钉组之序递减(P<0.05)。结论单向钉联合万向钉的应用不会降低内固定系统的生物力学稳定性,且能提高胸腰椎骨折后凸畸形和伤椎椎体前缘高度,降低伤椎椎体后缘高度丢失率。

经后路伤椎椎弓根钉固定治疗胸腰椎爆裂骨折的疗效观察

目的:探讨经后路伤椎椎弓根钉固定治疗胸腰椎爆裂骨折的临床疗效及安全性。方法:择取2014年1月至2016年12月我院收治的64例胸腰椎爆裂骨折患者,将其均分为研究组(n=32)与对照组(n=32)。研究组采用经后路伤椎椎弓根钉固定治疗,对照组采用经后路非伤椎置钉短节段椎弓根钉固定治疗,治疗后随访6个月。比较两组临床指标、并发症发生情况以及术前、术后1个月、6个月伤椎前缘高度比、Cobb角、疼痛数字评分量表(NRS)评分。结果:两组患者手术切口均实现I期愈合,术后无感染。与对照组相比,研究组手术时间较长(P<0.05),术中出血量、住院时间比较无统计学差异(P>0.05)。两组术前伤椎前缘高度比、Cobb角、NRS评分比较无统计学意义(P>0.05);术后1个月、术后6个月两组伤椎前缘高度比较术前显著升高,Cobb角、NRS评分较术前显著降低,差异有统计学意义(P<0.05)。术后6个月研究组Cobb角、NRS评分低于对照组(P<0.05),两组伤椎前缘高度比比较无统计学意义(P>0.05)。与对照组相比,研究组术后腰背痛、内固定失败发生率均较低(P<0.05)。结论:对于胸腰椎爆裂骨折患者,经后路伤椎椎弓根钉固定可以有效改善临床指标,有利于术后身体恢复,减轻疼痛,安全性较高,值得临床推广。