基于影像测量的沉头螺栓头部高度测量方法研究

影像测量技术已成为一种先进、智能的检测方式,与传统人工检测技术相比,影像测量具有非接触、适应性强、快速高效、定位准确、柔性好和可靠性高等特点。通过对沉头螺栓头部高度尺寸现有检测技术缺点的分析,提出采用影像测量的方法进行沉头螺栓头部高度尺寸测量。介绍了影像测量检测设备结构、设备操作流程和具体测量方法,对比分析了影像测量和人工测量效果,验证了影像测量方法测量沉头螺栓头部高度的可行性、高效性和准确性。

沉头螺接复合材料接头失效预测强度包线法

多钉连接复合材料接头设计分析中,常用强度包线来预测其强度与失效模式。目前所使用的强度包线法只适用于凸头螺接结构,无法应用于沉头螺接结构。该文建立了带衬套沉头螺接复合材料接头有限元模型,对3钉连接结构进行了拉伸性能分析,并通过试验结果验证了模型的有效性,然后用该模型对衬套的作用进行了研究。在此基础上,提出了适用于沉头螺栓复合材料连接结构强度和失效模式预测的强度包线法。结果表明:使用衬套比仅采用螺杆过盈装配能够明显减慢孔边损伤扩展速率,避免接头各钉载的比例在拉伸过程中剧烈变化;引入衬套能提高接头的承载能力和刚度,其2%偏移载荷、极限载荷和刚度比不带衬套接头分别提高了14.08%、5.21%和6.04%。通过计算少量单钉螺接接头的损伤情况,便可以绘制出相应参数多钉连接结构的新型强度包线。利用新型强度包线,能准确预测沉头和凸头螺接接头的强度和失效模式。

空心加压埋头螺钉内固定治疗MasonⅡ、Ⅲ型桡骨头骨折

目的探讨空心加压埋头螺钉内固定治疗MasonⅡ、Ⅲ型桡骨头骨折的疗效。方法采用空心加压埋头螺钉内固定治疗46例MasonⅡ、Ⅲ型桡骨头骨折患者。记录骨折复位情况、骨折愈合时间、术后并发症发生情况、肘关节活动度。采用Broberg-Morrey评分标准评价肘关节功能。结果患者均获得随访,时间12~36个月。骨折解剖复位35例,功能复位11例。骨折均愈合,时间12~24周。术后无骨折移位、桡神经深支损伤、特异性炎症、关节不稳、疼痛和骨折畸形愈合等并发症发生。末次随访时,肘关节屈曲120°~140°、过伸5°~10°;前臂旋前80°~90°、旋后80°~90°;采用Broberg-Morrey评分标准评价肘关节功能:优29例,良13例,可4例,优良率为91.3%。结论空心加压埋头螺钉内固定治疗MasonⅡ、Ⅲ型桡骨头骨折,具有创伤小、安全性高、骨折固定稳固、患者可早期恢复肘关节功能、并发症少、无需取出内固定的优点。

复合材料层合板沉头多钉连接钉载分配研究

沉头螺栓连接因具有改善钉载分配不均匀性,保持结构表面光滑等优点,在飞行器复合材料表面结构连接中得到了广泛应用。但是国内外对于沉头连接钉载分配却少有研究,通过ABAQUS软件建立复合材料层合板与金属沉头螺栓多钉连接三维有限元模型,计算沉头连接的钉载分配情况。对比凸头连接的载荷分配结果发现:沉头连接对钉载分配有一定的改善作用,且金属板厚度的改变对沉头螺栓载荷分配影响很小。

胶-螺混合连接结构强度分析及影响因素研究

为深入分析胶-螺混合连接结构强度及影响因素,利用ABAQUS平台建立胶-螺混合连接三维渐进损伤模型,采用界面层损伤判据及退化方法来模拟胶层的损伤破坏。首先,将胶-螺混合连接结构强度分别与胶接结构、螺接结构强度进行对比,详细阐释胶-螺混合连接结构与胶接结构承载机理及胶接区应力分布形式;然后,分析讨论钉头形式及宽径比对混合连接结构强度和损伤形式的影响。结果表明:胶-螺混合连接结构强度优于胶接结构和螺接结构,并得到了可有效提高结构强度的钉头形式及最佳宽径比。

复合材料沉头搭接强度与渐进损伤研究

基于三维渐进损伤理论,引入Tserpes失效准则及其改进的材料性能退化准则,建立复合材料沉头搭接结构的有限元模型。在试验验证数值仿真模型正确性的基础上,探讨了端距、板宽及拧紧力矩对接头强度的影响,并对搭接接头从初始损伤到最终失效的过程进行可视化模拟。结果表明,端径比由2到4、宽径比由3到5、拧紧力矩由0到5.9 N·m的过程中,接头强度明显增强,超过上述范围,强度增加不明显或不再增加。在静拉伸过程中,2号钉孔处复合材料板的损伤程度要比1号钉孔处严重,且2号钉孔的损伤扩展导致接头最终失效;90°铺层最先产生损伤,其类型主要为基体开裂,0°铺层损伤情况最弱,±45°铺层沿着-45°方向产生基体开裂,随后沿板宽方向产生大量纤维断裂。

M3×10 mm十字槽沉头螺钉断裂分析

某发射装置中的1Cr17Ni2钢M3×10 mm十字槽沉头螺钉,在使用中发生断裂。为了确保该发射装置可靠运行,对该螺钉断裂展开了分析和研究。观察了金相组织、测试了硬度,其均符合HB1-206-2002标准要求。通过体视镜对螺钉断口及未断裂螺钉十字槽进行了宏观形貌观察,发现断裂部位存在锈蚀痕迹,而未断裂螺钉十字槽底部已出现裂纹。进一步对断口微观形貌进行了观察与分析,发现断口无明显塑性变形痕迹。能谱分析结果显示,断口区域存在大量Cl-,可判断失效原因为应力腐蚀破坏。建议调整冲压工艺、降低表面拉应力,避免出现应力腐蚀现象,确保发射装置运行可靠性。

可埋头空心加压螺钉微创治疗桡骨小头骨折

目的探讨切开复位、可埋头空心加压螺钉固定桡骨小头骨折的临床效果。方法回顾性分析2015年1月-2019年6月收治的桡骨小头骨折患者共12例。骨折类型:MasonⅡ型骨折8例,MasonⅢ型骨折4例。其中开放性骨折2例,闭合性骨折10例,合并有全身其他部位骨折2例。本组12例全部采用切开复位、可埋头空心加压螺钉内固定治疗。结果12例均获得全程定期随访,随访时间6~24个月,平均16个月。术后手术切口均Ⅰ期愈合。12例骨折均愈合,骨折愈合时间8~12周,平均11周。骨折愈合后患侧肘关节功能按肘关节Broberg-Morrey评分:优7例,良3例,可2例。本组1例术后出现异位骨化,无感染病例,无肘关节活动范围缺失病例。结论可埋头空心加压螺钉治疗桡骨小头骨折具有创伤小、安全性高、并发症少等优点,临床疗效满意,值得临床推广。

十字槽沉头螺钉断裂失效分析

材料为ML30CrMnSiA钢的十字槽沉头螺钉在初次装配过程中发生批量断裂失效,通过宏观观察、化学成分分析、力学性能试验、金相分析、断口扫描电镜及能谱分析、氢含量测定等方法对螺钉断裂原因进行了分析。结果表明:螺钉头部的十字槽底部在冷镦或热处理过程中产生微裂纹,在酸洗、镀镉等工序中,氢沿微裂纹渗入基体,加之螺钉强度偏高,超过设计要求,从而导致螺钉发生氢脆开裂并扩展,实际承载面积降低,最终在装配应力作用下发生断裂失效。

基于DEFORM-3D的内六花沉头螺钉冷挤压成型研究

介绍了内六花沉头螺钉工艺头部内六花孔一般按反挤压工艺成型,其头部成型过程中材料流动规律和受力情况机理不清晰。针对某款内六花沉头螺钉,利用CAE模拟仿真软件,对其挤压成型过程进行模拟分析,研究成型过程中材料的流动规律,为类似零件的工艺设计提供参考。

连接板厚度对沉头铆钉连接强度的影响分析

采用考虑材料弹塑性、接触及几何大变形等因素的非线性有限元方法对沉头铆钉连接结构进行模拟。主要研究连接板的厚度对沉头铆钉连接强度的影响,并与平锥头铆钉进行对比。分析结果表明铆钉在承受剪力的同时会承受一部分拉力,致使铆钉的连接强度有所降低。特别是对在较薄平板上安装的沉头铆钉,因锪窝对铆钉孔削弱较大,铆钉孔变形较大。较大的变形使铆钉轴线发生倾斜,导致其受拉变严重,从而对其连接强度产生了显著的影响。而连接板厚度对平锥头铆钉的连接强度影响不明显。

基于CATIA/CAA的机翼蒙皮沉头孔深度优化研究

针对机翼蒙皮打孔的表面多为不规则曲面,且不同位置工件厚度不均匀导致有些位置的沉头螺钉不能按要求完全沉入曲面的问题,在特征主基面相交特征识别算法的基础上,引入几何信息提取算法,提出一种根据曲面表面不同位置的制孔点自动判别打孔深度的方法,从而保证不同位置的螺钉头外形尺寸完全沉入。在CATIA/CAA平台下并利用Visual Studio平台,开发了智能沉头功能,弥补了之前只能在规则曲面打孔的等深度沉头功能的不足。该方法能够更好地适用于工程应用中,满足实际生产要求,提高生产效率。

MG400/930-WD采煤机外牵引多部位技术性改造

MG400/930-WD采煤机外牵引行走轮上的端盖和挡板经常出现掉落的现象,从而引起不同类型的故障,严重地制约着综采工作面正常生产。通过对其外牵引进行了分析、研究,并对多个部位进行技改,大大降低了采煤机外牵引的故障率,提高了经济效益。

抽水蓄能电站发电电动机磁极线圈固定结构优化

内蒙古呼和浩特抽水蓄能电站300 MW机组的发电电动机磁极线圈采用沉头螺钉固定钢压板、钢压板再压住线圈的径向固定方式。在机组检修过程中发现机组固定磁极线圈的绝缘块压板均有不同程度松动。将磁极线圈上下端部绝缘块T形块固定方式由径向改为轴向后,消除了T形块沉头螺丝受力断裂隐患。

带台阶式齿轮槽钛合金沉头螺栓镦制成形仿真优化

针对带台阶式齿轮槽钛合金100°沉头螺栓镦制过程易出现冲针套台阶断裂失效的问题,进行Deform-3D有限元仿真优化,通过改变预成形坯件结构来改善精冲终成形时的受力情况,以达到延长精冲模使用寿命的目的。结果表明:将原成形方案改为沉头带锥孔的方案,可以改变终成形时材料与冲针套台阶的接触顺序,减小冲针套台阶与材料的接触时间和其所受应力,缩小冲针套台阶的应力集中区域;通过仿真得出优化成形方案,即最佳成形参数为α=100°、d=Φ8.5 mm和β=140°。最后,根据实际镦制情况对仿真得出的参数进行了调整,调整后的最佳成形参数为α=100°、d=Φ6.5 mm和β=140°,并且在该参数下得到了较好的成形结果,验证了该方案的可行性。

Ganz入路埋头螺钉固定股骨头骨折

[目的]介绍Ganz入路埋头螺钉固定股骨头骨折的手术技术和初步临床结果。[方法] 2015年1月—2021年9月,对10例股骨头骨折患者采用Ganz入路埋头螺钉固定治疗。从髂后上棘下约5 cm处经大转子向大腿外侧中线向下做长12~20cm的切口,用摆锯自大转子顶点后上方至股骨外侧肌后缘纵向截骨,使大转子截骨块的厚约1.5 cm。将截下的大转子连同臀中肌、股外侧肌向前方牵开,显露关节囊,沿股骨颈的长轴偏向关节囊外侧“Z”形切开关节囊。屈曲、外旋股骨,将股骨头向前外侧脱位。清理髋关节关节腔内游离骨块及髋臼周围坏死、挫伤严重组织。复位股骨头较大骨块后用克氏针进行临时固定,根据骨块大小采用2~3枚直径2.4~3.5 mm埋头螺钉固定股骨头骨块并将钉尾埋到软骨下。内旋复位股骨头,复位大转子截骨块后以2枚皮质骨螺钉固定。[结果]所有患者均顺利完成手术,手术时间平均(139.5±30.5) min,术中出血量为(310.0±213.2) ml。恢复完全负重活动时间为术后3~6个月。术后6个月髋关节功能(Thompson-Epstein标准):优5例,良4例,可1例。[结论] Ganz入路埋头螺钉固定股骨头骨折,可充分显露髋臼及股骨头,能直视下复位骨折端,并发症发生率较低,具有良好的疗效。