Screw Analysis of Head Broken in Process

The screw defective products is found in process course. The most important defect is the head broken so it will be paid attention to. In this paper the kind of process is analyzed so that the work harding is the main cause, which is concluded. The present paper is to cause skilled worker and related engineer′s attention and advices.

后外侧胫骨平台骨折应用万向螺钉的有限元分析

背景:通过腓骨头上入路治疗后外侧胫骨平台骨折时,腓骨头与外侧平台间隙差无法满足所有患者行钢板后置。目的:有限元法分析腓骨头上入路治疗后外侧胫骨平台骨折过程中钢板横臂万向螺钉角度以及数量不同导致固定强度的差异。方法:选用一名30岁健康成年男性志愿者膝关节至踝关节的CT图像,建立有限元模型。根据外侧锁定加压钢板是否后置分为后置组和非后置组,后置组根据2枚万向螺钉的偏移角度分为A-D组(0°,5°,10°,15°);非后置组根据2枚万向螺钉的偏移角度分为E,F组(0°,15°)。采用有限元法评估250,500,750 N载荷下的von Mises应力分布、最大von Mises应力和压缩位移,探究各组之间的力学差异。结果与结论:①有限元分析结果显示:750 N载荷水平下,内固定装置的最大压缩位移趋势为D<B=C=F<A<E,最大von Mises应力趋势为B<C<A<D<F<E,骨的最大压缩位移趋势为C=D<B<A<F<E,最大von Mises应力趋势为B<C<A<F<D<E;6组模型在250-750 N的位移和应力趋势相似;②提示通过腓骨头上入路固定后外侧胫骨平台骨折,应尽量满足钢板后置2枚螺钉固定;当术中后置钢板仅满足1枚螺钉固定时,可使用万向螺钉在0°-15°范围内后偏,增加2枚螺钉的固定概率。

Outcomes of tenodesis of the long head of the biceps tendon more than three months after rupture

AIM: To demonstrate that long head of the biceps tendon(LHBT) tenodesis is possible more than 3 mo after rupture. METHODS: From September 2009 to January 2012 we performed tenodesis of the LHBT in 11 individuals(average age 56.9 years, range 42 to 73) more than 3 mo after rupture. All patients were evaluated by Disabilites of the Arm Shoulder and Hand(DASH) and Mayo outcome scores at an average follow-up of 19.1 mo. We similarly evaluated 5 patients(average age 58.2 years, range 45 to 64) over the same time treated within 3 mo of rupture with an average follow-up of 22.5 mo.RESULTS: Tenodesis with an interference screw was possible in all patients more than 3 mo after rupture and 90% had good to excellent outcomes but two had recurrent rupture. All of those who had tenodesis less than 3 mo after rupture had good to excellent outcomes and none had recurrent rupture. No statistical difference was found for DASH and Mayo outcome scores between the two groups(P <0.05). CONCLUSION: Tenodesis of LHBT more than 3 mo following rupture had outcomes similar to tenodesis done within 3 mo of rupture but recurrent rupture occurred in 20%.

股骨颈骨折空心钉内固定后股骨近端骨质疏松的有限元分析

背景:股骨颈骨折空心钉内固定术后由于患肢短期内常常不能负重,且高刚度的内植物对骨折断端存在应力遮挡效应,易导致患肢出现骨质疏松,股骨近端生物力学分布发生变化,术后股骨头坏死发病率较高,目前关于股骨颈骨折术后股骨近端骨质疏松对股骨近端及空心钉生物力学影响的研究较少。目的:通过有限元分析探讨股骨颈骨折术后发生骨质疏松对空心钉内固定治疗的生物力学影响,探究生物力学因素在股骨头坏死进程中的作用。方法:获取1例股骨颈骨折患者股骨CT扫描数据,利用Mimics 19.0、3-Matic、UG 11.0、Hypermesh 14.0、Abaqus软件建立空心钉治疗股骨颈骨折的股骨近端模型,利用Abaqus软件分析1种术后股骨近端无骨质疏松、3种术后股骨近端骨质疏松的有限元模型,测量分析4种模型不同部件的应力、接触压力、位移峰值及云图,对比分析股骨头内部应力变化及分布情况。结果与结论:股骨头及下前空心钉的应力、接触压力随骨质疏松程度变化较大,4种模型的位移峰值随着骨质疏松程度加重而缓慢增长。通过单因素方差分析,结果显示骨质疏松程度对不同部件的应力、接触压力、位移峰值无显著性影响,股骨头内部应力分布随骨质疏松发生相应变化,股骨近端的生物力学环境变化对股骨头坏死有着重要影响。

Investigation of Physical and Numerical Model of Archimedes Screw Turbine

Archimedes screw turbines have been developed as they work with a low head with high efficiency, where flow energy can be exploited in small rivers, streams, regulators and others. The power can be produced using Archimedes turbines and depends on some parameters including the number of blades, flow, and angle of the shaft inclination and the length of the pitch. A physical and numerical model has been developed to determine the performance of the Archimedes turbine on the Ramadi Dam in Iraq. The physical model was made of stainless steel with the following parameters (length 1000 mm, pitch 70 mm, diameter ratio 0.536, inclination angles 30°, 35°, 40°, 45°). Work was carried out on different flow rates and inclination angles. The experimental results showed that the highest efficiency was 81.4% at 35° inclination angle and a flow rate of 1.12 l/s; the maximum power of 9.03 watts was at a 45° inclination angle and a flow rate of 2.065 l/s and 72% efficiency. Also, the impact of the pitch and the number of blades were studied. The results show that torque is increase with an increase in the pitch length, and torque is decreased with increase in several blades. The numerical results showed that the using of two blades led to a greater power produced. The comparison of the numerical and experimental results showed a good agreement, also the comparison with the published data showed a good agreement. As a final result the Archimedes screw has many positive points making it a good potential candidate. The results that emerged show the possibility of using this type of turbine in the Euphrates River in Anbar Governorate—Iraq, as the province is characterized by the presence of many regulators on the river in which turbines can be employed.

一种专用平旋盘数控传动装置结构设计

针对组合机床通用部件镗孔车端面动力头镗刀杆径向移动不能数控控制的不足,设计了一种采用伺服电机驱动的镗刀杆径向运动的结构方案。将平旋盘镗刀杆径向往复运动由液压缸驱动转换成伺服电机驱动,实现对平旋盘镗刀杆径向运动的伺服控制。使得平旋盘具备自动粗精镗内孔、台阶孔、锥孔、端面,通过合理布置多刀实现内孔、外圆、端面的多工序加工。拓宽了机床加工工艺,提高了生产效率。在数控组合镗床上实现柔性化加工,得到广泛应用。

双头螺钉对三柱截骨术后多棒结构稳定性的影响

目的 通过有限元分析比较双头螺钉与传统连接器多棒结构在脊柱后路三柱截骨术后矫形固定的稳定特性。方法 基于重度脊柱角状后凸患者术后CT数据建立T3~L4胸腰椎有限元模型。在患者标准双棒模型(2R)基础上,分别建立双头螺钉多棒结构模型(double-head screws, 4R-DHS)和传统连接器多棒结构模型(traditional connectors, 4R-TC)。在300 N随动载荷和7.5 N·m力矩载荷下对模型进行评估,分析两种多棒结构的稳定性、主棒上最大von Mises应力及应力分布。结果 两种多棒结构的稳定性差异不大。相比于4R-TC,4R-DHS除了后伸时主棒上最大von Mises应力略有增加外,其余运动中主棒上最大von Mises应力均有所下降(屈曲、左侧弯、左侧弯、右侧弯、左轴向旋转、右轴向旋转应力分别下降7.2%、8.8%、8.7%、18.5%、16.9%),并且应力分布更加均匀。结论 双头螺钉多棒结构相比于传统连接器多棒结构可以降低主棒上的最大应力,且不存在连接器附近主棒应力集中的问题,可以更有效降低内固定失效风险。

肱骨近端锁定内固定系统钢板治疗肱骨近端骨折肱骨头螺钉的分布特点

背景:肱骨近端锁定内固定系统钢板是肱骨近端骨折最常用的固定方式,但临床上其失败率仍较高,螺钉的合理置入是影响内固定稳定性的重要因素。目的:探讨在肱骨近端锁定内固定系统钢板治疗肱骨近端骨折中肱骨头螺钉的分布特点及对内固定失效的影响。方法:对2017年1月至2021年12月在广州中医药大学第三附属医院收治的采用肱骨近端锁定内固定系统钢板内固定治疗的老年肱骨近端骨折患者进行回顾性分析,共纳入124例,其中男16例,女108例,年龄≥60岁,根据其术后是否出现内固定失效分为正常组(101例)和内固定失效组(23例)。收集患者年龄、性别、骨折类型、内侧柱完整性、钢板高度、颈干角、是否置入肱骨距螺钉、肱骨头螺钉数量,并根据术后数字X射线摄影正位片将肱骨头分为8个区,收集患者肱骨头螺钉在各区螺钉分布特点,绘制螺钉分布热力图。结果与结论:①两组患者在年龄、性别、骨折类型、内侧柱完整性、钢板高度、颈干角、是否置入肱骨距螺钉、肱骨头螺钉数量方面均无统计学差异(P>0.05);②但热力图显示,在正常组中肱骨头螺钉分布均匀,主要分散在4,6,7区;而内固定失效组的螺钉分布不均匀,主要集中在4,6区;此外,在肱骨距螺钉理想区域(7/8区)中,正常组螺钉明显多于内固定失效组;③提示在肱骨近端锁定内固定系统钢板治疗肱骨近端骨折过程中,肱骨头螺钉均匀分布是保证内固定效果的关键,合理的肱骨头螺钉分布有助于提高治疗效果和内固定成功率。

复杂曲面螺杆头模锻冷挤压快速成形组合工艺研究与应用

为提高复杂曲面螺杆头的加工效率,研究并改变了传统机械切削加工方式,通过创新引入热锻、冷挤压及局部切削整形的组合工艺模式,从工艺流程优化、模具开发、工艺参数等方面研究,经批量验证,采用组合工艺制造的螺杆头无开裂缺陷,表面质量优良,能完全取代常规机械加工,降低生产制造成本,实现螺杆头生产效率大幅提升。

XTR260硬岩掘进机双螺旋截割头螺旋升角对截割效果的影响研究

为进一步探寻XTR260硬岩掘进机双螺旋截割头部位的优化路径,结合该部位的运行工况与设计图纸,应用Pro/E三维建模软件建立其实体模型;应用有限元分析软件ANSYS和力学分析软件LS-DYNA,对其在不同螺旋升角参数下的力学性能进行初步分析.分析结果显示,当螺旋升角为14°时,截割头能够同时在钻进与横切两种截割工况下均具有较优的性能.该研究结果将为今后的硬岩掘进机双螺旋截割头的参数设计优化提供一定的参考借鉴.

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。

股骨颈骨折空心螺钉内固定术后并发股骨头坏死风险列线图模型的建立与验证

目的 研究股骨颈骨折(femoral neck fracture, FNF)空心螺钉内固定(cannulated screw fixation, CSF)术后并发股骨头坏死的危险因素,构建一个个体化的股骨头坏死风险预测列线图模型。方法 回顾性分析作者医院骨科2018-09/2021-01月252例符合条件的FNF患者作为研究对象,并收集临床资料。通过单因素分析,筛选与CSF术后股骨头坏死相关因素,再将它们纳入多因素Logistic回归模型中进行危险因素分析。采用R软件建立列线图模型,并通过Bootstrap法对其进行内部验证并且绘制校准曲线;利用受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线及曲线下面积(area under the curve, AUC)评估预测模型的区分度,并绘制决策曲线分析(decision curve analysis, DCA)曲线,以评估预测模型的应用价值。结果 252例FNF患者CSF术后,61例并发股骨头坏死,发生率为24.21%。Logistic回归分析结果显示,年龄≥60岁、糖尿病史、头下型骨折、Garden分型Ⅲ~Ⅳ型、Pauwels分型Ⅱ型、VN分型Ⅱ~Ⅲ型为FNF患者CSF术后股骨头坏死的危险因素(P<0.05)。校准曲线预测FNF患者CSF术后股骨头坏死发生风险与实际发生风险的一致性较好,列线图模型预测FNF患者CSF术后股骨头坏死风险内部验证的ROC曲线AUC为0.968(95%CI:0.949~0.987),DCA表明当阈值概率在0~1时模型能够带来临床收益。结论 本研究成功构建了一个高精度的列线图预测模型,该模型包括年龄、糖尿病史、骨折线部位、Garden分型、Pauwels分型、VN分型等预测变量,有助于提高对FNF患者CSF术后并发股骨头坏死高危患者的早期识别和管理效率。

PSB精轧螺纹钢预应力扩大头抗浮锚杆设计

依托成都某PSB精轧螺纹钢预应力扩大头抗浮锚杆项目,介绍了PSB精轧螺纹钢预应力扩大头抗浮锚杆的设计计算方法。依据《建筑工程抗浮技术标准》(JGJ 476—2019)、《高压喷射扩大头锚杆技术规程》(JGJ/T 282—2012)、《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)(2015年版)等国家标准规范从PSB精轧螺纹钢预应力扩大头抗浮锚杆承载力计算、锚杆材料选用及强度计算、预应力损失及预应力张拉计算、锚墩区受压截面尺寸验算、筏板基础抗冲切验算等方面对PSB精轧螺纹钢预应力扩大头抗浮锚杆进行了计算。结果表明采用以上方法对PSB精轧螺纹钢预应力扩大头抗浮锚杆进行设计计算,能够满足行业内各规范的规定。

基于多种抽芯机构的搅拌机底座模具设计

对搅拌机底座结构进行分析,设计了1副普通流道+潜伏式浇口的两板注射模。根据塑件结构设计了多种不同的脱模机构,针对塑件安装面板的位置和外表面的沉头孔设计了“斜楔+定模滑块”脱模机构;针对塑件端口部内壁的沉头孔设计了“斜导柱+内滑块”脱模机构;针对塑件较低位置的内环侧壁扣位设计了“斜楔+内滑块”脱模机构;针对塑件在动模方向的扣位设计了动模斜推杆机构脱模。为了保持模具温度均匀,在定模上设计多条直通水路,在动模型芯中设置螺杆水路,使冷却水沿螺杆中心的圆管进入,沿螺纹流出。

三枚交叉桥架埋头钉与锁定接骨板固定MasonⅢ型桡骨头骨折稳定性的有限元分析

目的:利用有限元方法比较3枚交叉桥架埋头钉和锁定接骨板(锁定钢板)固定MasonⅢ型挠骨头骨折的生物力学稳定性。方法:利用逆向建模技术,将1例25岁健康男性青年挠骨CT数据及内固定数据导入相关软件,分别建立MasonⅢ型挠骨头骨折的3枚交叉桥架构型埋头钉与锁定钢板的三维有限元模型,对挠骨头进行100 N轴向加载,比较两组模型最大位移、内固定上最大Von Mises应力及应力分布等指标。结果:3枚交叉桥架埋头钉组和锁定钢板组最大位移分别为0.069 mm和0.087 mm,内固定上Von Mises应力峰值分别为18.59 MPa和31.85 MPa,3枚交叉桥架埋头钉组应力分布更加均匀。结论:两种内固定方式均能提供良好的固定强度,3枚交叉桥架埋头钉较锁定钢板固定方式更具稳定性,应力分布更均匀。

空心螺钉联合同种异体腓骨治疗股骨颈骨折的三维有限元力学研究

目的探讨空心螺钉联合同种异体腓骨术式治疗股骨颈骨折的生物力学稳定性,为股骨颈骨折临床治疗新方法提供理论依据。方法采用三维有限元分析方法对空心螺钉联合同种异体腓骨术式治疗股骨颈骨折进行力学分析。基于1位45岁骨盆及股骨正常解剖的男性志愿者的CT数据,应用三维重建、逆向工程、有限元力学分析等技术,建立空心螺钉联合同种异体腓骨和多枚空心螺钉两种术式三维有限元模型,进行力学分析,评估两种术式内固定构型的生物力学稳定性。结果空心螺钉联合同种异体腓骨术式与多枚空心螺钉术式的股骨头颈部皮质的最大应力和位移及骨组织内部和内固定的最大应力分布位置无明显差异,但空心螺钉联合同种异体腓骨术式的股骨头颈部皮质的最大应力和位移及骨组织内部和内固定的最大应力值均比多枚空心螺钉术式小。结论空心螺钉联合同种异体腓骨术式固定股骨颈骨折的力学稳定性优于多枚空心螺钉术式,能够为股骨颈骨折愈合提供良好的力学稳定性,在股骨头发生坏死后腓骨亦可以提供力学支撑,预防股骨头塌陷,为较理想的股骨颈骨折治疗术式。

基于机器视觉的螺纹零件头部裂纹检测

将数字图像处理技术应用于螺纹零件头部裂纹的检测,构建基于机器视觉的螺纹零件头部裂纹检测系统。对采集的螺纹零件头部图像进行预处理、感兴趣区域定位,边缘检测、特征提取以及形态学处理,提出针对螺纹零件头部裂纹特征的检测方法。实验表明,方法具有识别精度高、可靠性强等优点,完全能满足工业生产中裂纹检测的要求。

双螺杆泵型线分析及仿真研究

以国内外常用的双头对称长幅摆线型线和单头摆线组合型线2种双螺杆泵型线为研究对象，用Pro／E进行建模，用Matlab编程软件计算接触线长度，用Admas软件进行了仿真研究，得出上述2种型线双螺杆泵摩擦力与两端压差的关系曲线。分析研究得出如下结论：（1）双头螺杆的接触线长度比单头螺杆要长，因此实际应用中排量大的选双头螺杆较好，而输送压力较高的场合选单头螺杆较好；（2）圆弧修正的双螺杆泵型线避免了点接触，可延长双螺杆泵的寿命；（3）双螺杆泵可适用于中、小流量（10～1000m^3／h）和低、中、高压差（0～10MPa）以及不同含气体积分数（0～100％）的流体输送。

注塑机螺杆头三维等温流场的数值模拟

使用Polyflow软件建立注塑机两种螺杆头的三维流道模型,并采用机筒静止、螺杆旋转及进行周期性往复运动的运转条件进行等温数值模拟,求解出了各自流道内的速度场、压力场和剪切应力场。对数值模拟结果的分析表明,有螺纹的螺杆头能更好地减少PVC熔料的停滞热解,增强塑化作用,但是与无螺纹螺杆头相比在防止熔料倒流方面略显不足。

啮合同向双螺杆挤出机单/双头螺纹元件熔体输送与混合特性的研究

采用数值模拟和实验的方法,对啮合同向双螺杆挤出机中单/双头螺纹元件的熔体输送与混合特性进行对比。结果表明,在计量输送段放置一段单头螺纹元件时,回流量小,正向输送能力强;螺杆所受扭矩小,消耗能量少;挤出物料的耐冲击性能较高。