降低石墨微细鳞片含量的再磨工艺优化研究

对黑龙江某石墨粗精矿进行了立式搅拌磨机再磨试验。以陶瓷球为磨矿介质,研究了磨机转速、介质球直径、磨矿时间等工艺参数对石墨磨矿-浮选效果的影响。结果表明,石墨磨矿的优化工艺参数为:采用慢-快-慢交替的磨机转速,陶瓷介质球直径8~10 mm,磨矿时间5 min,在该优化条件下进行磨矿-浮选开路试验,获得了固定碳含量95.83%、-0.045 mm粒级含量24.51%、大鳞片(+0.15 mm)含量14.27%的石墨精矿。

泄水建筑物抗冲磨混凝土降粘抗裂性能研究

为改善抗冲磨混凝土的施工性和抗裂性、延长泄水建筑物衬砌混凝土的使用寿命,选用了一种新型的抗裂降粘剂,并以掺硅灰、纤维、HF剂的混凝土为比较对象,对四种混凝土的工作性能、力学性能、抗冲磨性能及抗裂性进行对比试验。结果表明,掺加抗裂降粘剂可大幅降低抗冲磨混凝土的塑性粘度,改善混凝土施工性能;掺硅灰+抗裂降粘剂的混凝土抗压强度和抗拉强度整体上优于其余混凝土,且抗冲磨强度比HF混凝土提高40%;就抗开裂能力而言,硅灰+纤维混凝土>硅灰+抗裂降粘剂混凝土>HF混凝土。因此,抗裂降粘剂能有效降低抗冲磨混凝土的粘度、提升力学性能和抗冲磨强度,降低早期开裂风险。

钢绳环式无级变速器钢丝磨痕几何特征研究

摩擦磨损分析对钢丝绳的寿命预测和可靠性理论具有关键意义。以6×7+IWS钢绳环为研究对象,利用ABAQUS软件对其内部钢丝间的微动磨损进行仿真。在接触载荷为1N和循环次数为50000的情况下,研究了交叉角度为30°、45°、60°、90°时下钢丝试样的磨痕深度、面积和体积的演变规律。仿真结果表明,在θ=30°时,磨痕深度和磨痕体积最小,分别为0.0034mm、1037.483×10^(-5)mm^(3);在θ=90°时,磨痕深度和磨痕体积最大,分别为0.0082mm、1040.831×10^(-5)mm^(3)。在相同交叉角度下,上钢丝的磨痕深度小于下钢丝的磨痕深度,上钢丝的接触面积总是大于下钢丝的接触面积。当上、下钢丝总磨痕深度达到报废标准时,30°、45°、60°和90°交叉试样所需的循环次数依次为608696、509091、466667和437500次。本研究为钢绳环在微动磨损下的磨痕几何特征和寿命预测提供了理论依据。

基于赫兹接触模型的发动机封严涂层碰磨力计算与优化

目的提高航空发动机的推进效率,在压气机机匣上喷涂可以减少叶尖径向间隙的封严涂层。叶尖与涂层之间的碰磨力会导致涂层脱落,且会击伤叶片,需要对碰磨力进行分析。方法采用大气等离子喷涂技术制备4种不同硬度的AlSi-PHB(聚苯酯)封严涂层,通过表面硬度测试、弹性模量测试和高速碰磨试验,分别评价封严涂层的硬度、弹性模量,以及在高速碰磨过程中不同工况下涂层受到的碰磨力;基于赫兹接触模型对叶尖与涂层之间的碰磨力进行计算,通过激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜对碰磨后的涂层和叶尖进行分析,同时根据接触面形态特征和温度特征对赫兹模型进行优化。结果碰磨力与涂层的硬度、叶尖转速、叶尖切入速率有关,复杂的接触表面形貌和摩擦升温会导致理论计算值与实验值之间出现偏差。结论通过优化叶尖和涂层的接触系数,同时考虑摩擦升温对涂层弹性模量的影响,可将不同工况下碰磨力计算值与测量值之间的偏差控制在1%~11%,这项研究对于指导航空发动机封严涂层的设计具有重要意义。

弹性磨抛轮加工硅片面形预测模型及试验验证

目的为分析弹性磨抛轮磨削硅片面形精度变化的影响因素,优化加工参数以获得良好的磨削面形。方法通过建立考虑弹性磨抛轮转速、硅片转速、偏心距等参数的弹性磨抛轮磨粒运动轨迹模型,结合单颗磨粒切削深度,提出了弹性磨抛轮加工硅片的材料去除非均匀性预测方法,建立了基于弹性磨抛轮磨削硅片的面形预测模型,并通过不同转速比下的磨削试验验证了预测模型的准确性。结果面形预测模型仿真出的面形与弹性磨抛轮加工试验后的硅片面形一致,均呈“凸”形,且PV值随转速比的增大而增大。转速比为1时,磨削后硅片面形PV值为0.54μm,仿真模型计算出的PV值为0.49μm,转速比为5时,磨削后硅片面形PV值为2.12μm,仿真模型计算出的PV值为2.38μm。结论磨削试验面形PV值与模型计算面形PV值的预测误差小于13%,建立的面形预测模型能够成功预测硅片的面形规律,可以分析加工参数对硅片面形的影响规律。由面形预测模型分析可知,转速比对硅片面形精度有影响,且随着转速比的增加,硅片面形不断恶化,因此在实际加工中,应选择较小的转速比进行加工,以获得更优的硅片面形精度。

复杂曲面机器人磨抛技术研究现状与趋势展望综述

在航空、能源、交通、军工等国家战略领域中,针对复杂曲面零件的自动化、高质量和高效率磨抛需求,对近年来国内外工业机器人磨抛加工关键技术及集成系统的研究和应用进展进行了综述。首先,从复杂曲面机器人磨抛机理及工艺优化、磨抛运动轨迹规划、磨削力控制等方面总结了复杂曲面机器人磨抛技术的研究成果;然后,介绍了国内外机器人磨抛集成系统应用现状;最后,分析了复杂曲面机器人磨抛技术的主要问题以及发展趋势,为该技术的发展提供了重要的指导和方向。研究结果表明:当前该技术存在的主要问题包括磨抛机理不够清晰,数学模型不够准确,复杂曲面机器人磨抛轨迹规划效率不高,磨抛力的控制仍不够精准等;另外,磨抛工艺参数优化、机器人力位混合控制、机器人高精度标定与误差补偿、基于数字孪生的机器人磨抛在线监控、机器人磨抛细分应用场景等方面的研究和实践将极大地推动机器人磨抛技术的发展和应用。

PFI磨预处理提高桉木浆纤维反应活性的研究

采用PFI磨对桉木漂白化学浆进行预处理后,以丙烯酰氯为酯化试剂,在球磨机中进行酯化反应,通过纤维质量分析仪、光学显微镜、X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FT-IR)对纤维的形貌和结构进行了分析,并进一步考察了酯化条件对纤维素反应活性的影响。研究结果表明:随着PFI磨转数的增加,纤维长度、纤维宽度减小,细小纤维比例显著提高,由19.86%增大至38.47%。经PFI磨打浆后,纸浆纤维表面纤丝化明显,其结晶区域部分遭破坏,结晶度由72.7%降低至66.9%;XRD结果表明:反应过程中酯化产物的结晶结构发生了改变。FT-IR结果表明:PFI磨解纤维与丙烯酰氯经球磨发生酯化反应得到丙烯酰基纤维素。酯化产物的取代度(D_(S))随着PFI磨转数的增加而增大;与未经预处理纤维相比,反应产物的D_(S)明显增加,最高可达2.38,此时的反应条件为PFI磨预处理24000 r,纤维素与丙烯酰氯的物质的量比1∶6,球磨反应时间48 h。

复合螺旋磨粒流流场特性的研究

针对无摩擦铝合金气缸表面阳极氧化膜的精密加工问题,提出复合螺旋磨粒流抛光方法。建立了抛光过程中颗粒与壁面碰撞的仿真模型,分析了磨粒各向速度对抛光的影响,揭示了复合螺旋磨粒流抛光的加工机理。仿真结果表明:复合螺旋运动改变了磨粒运动轨迹,磨粒叠加了旋转速度后,增大了磨粒的有效应力;壁面的有效塑性变形随螺旋槽转速的增大而增大。粒子图像测速观测实验结果表明,复合螺旋运动提高了磨粒旋转速度,增大了流场的涡旋量。加工实验结果表明,复合螺旋磨粒流抛光不仅对铝合金氧化膜破坏较少,且可以有效提高工件的表面质量。

基于骨料运移的高浓度充填管道磨损机制

高浓度充填管道磨损威胁矿山安全,但磨损机制尚不明析。采用CFD-DEM模拟高浓度充填管道磨蚀、骨料运移、骨料与管壁接触,结合理论分析和现场实测揭示管道磨损机制。结果表明:料浆承载力充足时,固液两相在管内呈柱塞流,骨料向管道中心运移,管壁处形成减磨滑移层,管道四周磨损较均匀;反之,骨料在管底呈滑动床,管底磨损最严重。滑动床对管壁的作用力是柱塞流时的2.46~2.76倍,管底磨损是柱塞流时的1.48倍。骨料在管壁附近的运动轨迹类似波形线,以小角度接触管壁并滑滚,对管壁的切向力是法向力的27.44~30.84倍,管壁磨损受骨料切向刮擦主导。非稳态输送、粗糙管壁和过高浓度会劣化滑移层的减磨效果。根据模拟结果提出六条磨损防控措施,可供相关矿山借鉴。

孕镶金刚石钻头磨损机理研究

孕镶金刚石钻头通过钻头胎体的持续磨损实现金刚石的自锐和高效破岩。因此,研究金刚石钻头磨损的影响因素及其影响程度和影响机理,对孕镶金刚石钻头的设计和使用非常重要。本次研究探讨了岩石物理力学性质、钻头胎体性能和钻进工艺参数等因素对孕镶金刚石钻头磨损过程和磨损机理的影响。分析表明,对钻头磨损最为显著的影响因素是岩石中的硬质颗粒导致的磨粒磨损,其次是钻头胎体与岩粉之间的粘着磨损,以及冲洗液中岩粉颗粒导致的冲蚀磨损。在此基础上,以不同硬度的钻头胎体摩擦磨损试验结果为例,探讨了钻头胎体性能及其内部硬质点对钻头磨损的影响机理。该研究成果可为科学设计与合理使用孕镶金刚石钻头提供依据。

基于AI的肺磨玻璃结节中医临床特点研究

目的通过客观、规范的方法分析肺磨玻璃中医临床特点,利用人工智能(AI)分析肺磨玻璃结节恶性风险,初步探究不同风险肺磨玻璃结节中医临床特点,为中医药干预肺结节提供参考。方法采集75例肺磨玻璃结节患者中医四诊信息,运用证素辨证方法提取证素;利用AI判读患者胸部CT,分析不同风险肺磨玻璃结节中医临床特点。结果肺磨玻璃结节患者中医证素以阴虚(77.33%)、气虚(56.00%)、阳虚(54.67%)、血虚(52.00%)等证素多见,亦可见痰(40.00%)、寒(37.33%)、气滞(32.00%)等实性证素;AI判读为高风险组较中低风险组气虚证素权值差异有统计学意义(P<0.05)。结论肺磨玻璃结节患者中医辨证以虚证为主,中医病机为气虚或气滞导致肺之气机不畅,引起局部痰、湿聚集于肺络而形成,而热证、瘀血证较少。

地铁钢轨波磨对车辆-轨道振动及噪声特性的影响

钢轨波磨作为地铁线路中最为常见的轨道损伤问题之一,始终未得到根本性的解决。为研究不同轨道结构形式产生钢轨波磨后车辆内部振动噪声以及轨道结构振动的时频域特性,探究钢轨波磨对车辆和轨道的影响,对某地铁线路进行现场动静态测试,获取了钢轨波磨激励下车辆内部的振动和噪声响应以及轨道各部件的振动响应,使用时域指标统计、1/3倍频程谱分析等方法分析轨道振动响应特征和车内振动及噪声响应特征。结果表明:在小半径曲线地段,浮置板轨道产生了特征波长约为200 mm的钢轨波磨,整体道床轨道产生了特征波长约为60 mm的钢轨波磨;浮置板轨道的钢轨、道床板、隧道壁振动加速度有效值分别是整体道床的1.8、5.8倍及0.3倍;钢轨波磨对轨道振动的影响主要体现在中高频范围,在300~400 Hz附近,浮置板轨道振级从钢轨至隧道壁共衰减66 d B,而整体道床共衰减49 d B;列车通过测试区域时,转向架上方与客室中部垂、纵向振动加速度有效值基本一致,而客室中部横向振动加速度有效值约为转向架上方的2倍;车内转向架位置处的异常振动主要来源于钢轨波磨的激励,且短波长波磨所激励的车内振动及噪声更加剧烈。因此,地铁钢轨波磨产生后在轨道及车辆的振动噪声响应中均占主要成分,应及时对钢轨进行打磨处理,研究结果可为地铁工务维修提供理论指导。

沙粒质量分数对油气混输泵过流部件磨损的影响

为研究沙粒质量分数对油气混输泵过流部件磨损的影响规律,基于DPM模型对油气混输泵内部的沙粒运动进行数值计算,并采用Finnie磨蚀模型计算油气混输泵过流部件的磨蚀率.研究结果表明:在沙粒质量分数较小时,沙粒与流体介质混合均匀;随着沙粒质量分数的增大,增压单元内的沙粒局部质量浓度显著增大,沙粒集中在叶轮压力面及导叶流道中部;沙粒质量分数增大会使磨损区域和磨损率急剧增大;在叶轮域中,磨损首先发生在压力面出口处,吸力面则在进口外缘发生点状和条状磨损;在导叶域中,压力面的磨损主要发生在外缘处,吸力面的磨损主要发生在进口轮毂处;从定量分析看,叶轮叶片表面的磨蚀率普遍大于导叶叶片表面的磨蚀率,磨损最严重的位置为叶轮叶片进口靠近轮毂处.研究结果可为改善油气混输泵抗磨损性能以及提高油气混输泵实际运行寿命提供一定参考依据.

机器人磨抛复杂曲面加工轨迹对表面质量的影响研究

为了探究不同加工轨迹及其排布对工件磨抛加工表面质量的影响,本文进行了机器人磨抛轨迹对工件表面质量影响规律的研究。基于Preston去除方程和Hertz接触理论建立了砂带磨抛加工材料去除深度模型,分析了表面残留纹理的生成机理。以曲面航空发动机叶片为试验样件,利用自行搭建的机器人磨抛系统,分别使用等距轨迹、摆线轨迹进行加工试验,分析材料去除效果及表面纹理情况。试验结果表明,采用传统直线加工的等距轨迹于搭接处产生条带状纹理;摆线因其多方向性的加工动作,均化了表面纹理,提高了加工表面一致性。

扣件刚度非线性对波磨区轮轨瞬态滚动接触行为的影响

WJ-8型扣件橡胶垫板刚度在长期服役过程中表现出非线性特征,静刚度随荷载增加而降低,为提高三维瞬态滚动接触有限元模型计算精确性,本文以LMA踏面车轮及CHN60型钢轨为基础,基于显式积分算法,将以往研究中线弹性扣件转化为非线性扣件,建立考虑扣件刚度非线性特征的三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型,研究刚度非线性对车轮与钢轨波磨间高频动态响应及瞬态接触行为的影响,并重点分析了波磨工况下时频域内轮轨接触力、轴箱加速度的变化信息.结果表明:扣件非线性对轮轨接触力变化影响明显,主要表现为车轮行驶至扣件前端时强振动导致橡胶垫板表现为柔软特性使轮轨接触力减小,车轮行驶至扣件上方时在轴重作用下振动减弱表现为刚硬特性使轮轨接触力增大,轮轨力变化差异最大达到13.1%.

不同类型铁矿粉湿式磨矿—沉降—过滤行为及其影响因素分析

湿式磨矿—沉降—过滤工艺是目前国内钢厂常用的粗粒铁矿粉细磨制备合格球团原料的方法,而铁矿粉性质直接影响磨矿能耗、沉降—过滤性能及整个原料预处理工序的效率。本文以5种不同类型铁矿粉为研究对象,对其湿式磨矿、沉降和过滤行为进行研究,并分析铁矿粉湿式磨矿、沉降和过滤性能的影响因素。研究结果表明:铁矿粉的可磨性可基于矿石硬度特性进行评估和预测,矿石硬度越大,磨矿能耗越高;影响球磨后铁矿沉降性能的主要因素有矿粉颗粒的粒度、密度和表面粗糙程度等;当磨矿时间越长,粒度越小(尤其是粒度低于0.045 mm的细粒级颗粒)质量分数越高,沉降速率越低;同时,粒度低于0.045 mm的细粒级颗粒质量分数也是影响矿浆过滤性能的主要因素之一,颗粒粒度越小,过滤性能越差,滤饼残余水分越高,说明在实际生产中应优化和确定适宜的球团精矿粒度,避免铁矿粉在湿磨阶段产生过磨现象,进而降低沉降和过滤效率。本研究可为球团企业提高原料预处理效率和降低球团生产成本提供参考。

比伐芦定抗凝治疗在冠状动脉钙化病变旋磨术中安全性与有效性的研究

目的:评价比伐芦定在冠状动脉钙化病变旋磨治疗中的有效性和安全性。方法:连续入选北京安贞医院2019年1月至2021年12月,因冠状动脉重度钙化病变行旋磨术入院的患者182例,其中88例使用比伐芦定抗凝治疗,94例使用普通肝素抗凝治疗。分析患者的临床基本资料、病变特点、旋磨治疗情况、并发症及住院期间主要不良心脑血管事件。结果:普通肝素组1例患者旋磨未成功,其余所有患者均旋磨成功并置入支架。比伐芦定组患者围术期心肌损伤显著少于普通肝素组(8.0%vs.18.1%,P=0.044),比伐芦定组患者总出血事件显著少于普通肝素组(4.5%vs. 14.9%,P=0.025),住院期间无主要心血管不良事件发生。结论:旋磨术中使用比伐芦定抗凝治疗能显著减少围术期心肌损伤和出血事件的发生率。

基于胸部薄层CT扫描的肺磨玻璃影病变“四分型法”在临床中的应用研究

目的探讨基于胸部薄层CT扫描(TSCT)的肺磨玻璃影(GGO)病变“四分型法”在临床中的应用价值。方法回顾性分析2020年1月至2022年12月于首都医科大学宣武医院接受胸腔镜手术治疗的1541例患者的临床资料,共包含肺GGO病变2005例次。采用“四分型法”对肺GGO病变进行分型:Ⅰ型,无空泡征和(或)细支气管征的纯GGO(p-GGO);Ⅱ型,有空泡征和(或)细支气管征的p-GGO;Ⅲ型,仅在肺窗可见实性成分的异质性磨玻璃影(h-GGO);Ⅳ型,在肺窗和纵隔窗均可见实性成分的部分实性磨玻璃影(ps-GGO)。分析肺GGO病变影像学特征[最大径、病变类型、发生部位、分型、肿瘤实性成分占比(CTR)等]与术后病理检查结果的关联性。结果1541例患者自发现肺GGO至接受手术治疗的时间为0.10~156.00个月,平均11.23个月,其间肺GGO病变变化不明显1255例次(62.59%),最大径增大536例次(26.73%),密度增高45例次(2.24%),最大径增大伴密度增高169例次(8.43%)。术前肺GGO最大径为(13.21±7.90)mm;主要为单发病变[1098例次(54.76%)];多分布于右肺上叶[757例次(37.76%)]。肺GGO类型:Ⅰ型248例次(12.37%),Ⅱ型682例次(34.01%),Ⅲ型862例次(42.99%),Ⅳ型213例次(10.62%)。CTR≤25%有950例次(47.38%),25%<CTR≤50%有616例次(30.72%)、50%<CTR≤75%有314例次(15.66%),CTR>75%有125例次(6.23%)。肺GGO病变中,良性病变186例次(9.28%),恶性病变1819例次(90.72%),其中包括腺体前驱病变744例次,浸润期病变1075例次。分析结果显示,肺GGO病变术后病理检查结果与GGO最大径、病变类型、发生部位、分型、CTR及随访变化情况均存在关联性(P<0.05)。对应分析结果显示,与肺GGO病变CTR相比,肺GGO病变分型散点与术后病理恶性变[不典型腺瘤样增生(AAH)、原位腺癌(AIS)、微浸润腺癌(MIA)、浸润期腺癌(IA)]散点在二维分布图中更为接近,提示基于“四分型法”的肺GGO影像学特征与术后病理恶性变有更好的对应关系。结论基于TSCT的肺GGO病变“四分型法”有助于临床医师更好地评估以GGO为主要影像学表现的早期肺癌的风险度。

血管内超声指导旋磨联合切割球囊治疗重度冠状动脉钙化的临床效果

目的通过临床对比分析,探讨血管内超声(IVUS)指导旋磨联合切割球囊治疗重度冠状动脉钙化的效果。方法选取2013年1月至2022年8月在河南省人民医院心脏中心、郑州大学阜外华中心血管病医院行IVUS检查及冠状动脉造影确诊至少1处病变为重度钙化,且已在IVUS指导下进行经皮冠脉介入术治疗的患者180例为研究对象,其中包括旋磨组78例和旋切组102例,评价支架置入后即刻及术后1年的效果。结果旋磨组与旋切组患者最大钙化弧度分别为(220.66±20.73)°、(225.37±20.64)°,钙化长度比为0.74±0.04、0.73±0.05,支架置入前最小管腔面积为(2.48±0.07)mm^(2)、(2.50±0.09)mm^(2),两组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。支架置入后,旋磨组和旋切组患者的最小支架面积分别为(5.40±0.23)mm^(2)和(5.51±0.20)mm^(2),即刻管腔获得面积分别为(2.89±0.32)mm^(2)和(3.02±0.40)mm^(2),两组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。术后1年,旋磨组和旋切组患者的最小支架面积分别为(4.65±0.19)mm^(2)和(4.76±0.20)mm^(2),两组患者血管丢失及靶血管重建比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论旋磨联合切割球囊治疗冠状动脉重度钙化病变,可以获得更好的支架置入后效果。降低术后1年靶血管血运重建的比例,改善患者预后。

基于波噪比的高速铁路钢轨波磨快速检测方法

为实现高速铁路钢轨波磨里程覆盖式、高频次、快速测量,提出基于波噪比的钢轨波磨快速检测方法。采用便携式添乘仪检测高速列车车体振动和车内噪声数据,提出基于车体纵向加速度进行数值积分来计算列车速度和里程,采用曲线地段车体摇头角速度里程与台账里程的偏差值修正速度积分误差。利用提取的里程修正后车厢噪声数据与钢轨波磨对应的400~700 Hz频带成分,计算频带能量占噪声总能量的比值,并获取波噪比超限时的钢轨波磨波长和里程。结合高速列车实测数据分析,研究结果表明:速度修正后列车定位里程最大误差为87 m,对波磨比大于0.3的线路区段进行钢轨波磨波形测量和轴箱加速度振动能量比分析,钢轨波磨波长范围为53~57 mm,实测波长为53 mm,验证了该方法的正确性,为高速铁路钢轨波磨的快速测量提供技术支撑。