西安市中小学生视力筛查和戴镜情况分析

目的:了解西安市中小学生视力和戴镜情况,为开展近视防控工作提供科学依据。方法:在西安市16个区县对119所中小学校38 226名学生开展视力筛查和戴镜情况调查,对裸眼视力、屈光度、戴镜率、足矫率等进行统计分析。结果:西安市中小学近视率为61.53%,随着学段增加而递增(χ^(2)_(趋势)=5332.203,P<0.01),其中轻度近视率占比随着学段的升高而降低,中度、高度占比随着学段的升高呈上升趋势(χ^(2)_(趋势)=2671.562,P<0.01)。近视学生戴镜率为51.69%,戴镜率随着学段的升高呈上升趋势(χ^(2)_(趋势)=1486.941,P<0.01),女生戴镜率高于男生(χ^(2)=23.659,P<0.01),城区戴镜率高于郊县(χ^(2)=102.241,P<0.01)。戴镜学生足矫率为67.08%,城区戴镜学生足矫率高于郊县(χ^(2)=4.980,P<0.05)。近视学生过去1 a内视力检查频次≥2次的占63.66%,职业高中学生视力检查频次≥2次占58.06%。近视学生居住在郊县与戴镜率呈负相关,学段升高、每年视力检查频次增多与近视学生戴镜率呈正相关(均P<0.01)。结论:西安市学生近视防控形势严峻,学生戴镜率、足矫率、视力检查频次低,需要重点关注郊县、小学、职业高中学生视力矫正情况。

多物理场下超薄吸波磨耗层微波加热性能研究

微波加热技术在沥青路面除冰中的应用得到了广泛的关注,然而目前多对沥青路面整体进行微波加热增强,从而导致路表加热效率提升缓慢。为了进一步提高沥青路面路表的微波加热性能,采用碳化硅(SiC)微波增强集料制备了一种超薄吸波磨耗层,通过微波加热以及除冰试验分析了超薄吸波磨耗层的微波加热性能以及加热耐久性,确定了超薄吸波磨耗层的最佳厚度。并采用COMSOL Multiphysics有限元软件建立了多物理场沥青混凝土微波加热模型,分析了超薄吸波磨耗层的设置对微波加热过程中电磁场的强度与分布以及温度场的影响。研究结果表明:在2.45 GHz频率的微波加热下,超薄吸波磨耗层具有良好的微波加热性能,10 mm厚的超薄吸波磨耗层的微波加热效率相比于普通沥青混合料以及整体微波增强的沥青混合料提高了4.47倍和1.40倍。SiC稳定的微波吸收性能保证了超薄吸波磨耗层具有良好的微波除冰耐久性,在经过反复的微波加热除冰后超薄吸波磨耗层的除冰时间仍然可以保持在45 s左右。数值仿真模拟结果表明超薄吸波磨耗层较强的微波吸收能力可以局部增强试件表层的电磁场强度,从而使更高的温度分布在试件表层。超薄吸波磨耗层内部的电场强度和磁场强度分别比普通沥青混合料试件提高了50.9%和15.7%。综上可知,超薄吸波磨耗层的设置可以提高沥青路面表面的微波加热性能。

多孔含油聚酰亚胺润滑性能及其与氮化硅配副的摩擦磨损分析

目的探究多孔聚酰亚胺(PPI)对氮化硅(Si_(3)N_(4))陶瓷材料的减摩润滑效果及其自润滑机理。方法利用Retc球/盘摩擦磨损试验机在浸油和干摩擦条件下进行不同温度和载荷下的滑动摩擦磨损试验,通过泰勒粗糙度仪和3D激光共聚焦显微镜分析试样在不同润滑条件下的磨损机制与润滑机理。结果浸油条件下的摩擦因数及磨损率要明显低于干摩擦条件下的摩擦因数及磨损率,且在试验时间内PPI含油试样保持润滑持续稳定。在滑动摩擦过程中,PPI含油试样由于温度和压力作用,PPI孔隙内的润滑油逐渐向试样表面移动,形成润滑油膜,使摩擦因数处于一个持续较低的状态,对PPI试样起到良好的润滑和保护作用。随着温度和载荷的增加,润滑油黏度及出油量发生变化导致润滑油膜的质量也发生变化,使PPI在浸油条件下的摩擦因数呈现波动的趋势。结论适当的温度与载荷,有利于形成完整且稳定的润滑油膜,起到较好的润滑效果。因此,合理控制温度和载荷,可使PPI减摩润滑效果最佳,为其作为保持架材料在Si_(3)N_(4)全陶瓷轴承中润滑提供指导依据。

石墨烯含量对铜铁基自润滑摩擦材料组织结构及摩擦性能的影响

目的改善石墨烯与铜铁基摩擦材料的结合方式,探究不同含量的石墨烯对铜铁基摩擦材料组织结构的影响,研究加入不同含量石墨烯时摩擦材料的摩擦性能和摩擦机理。方法采用粉末冶金冷压法制备铜铁基摩擦材料,利用SEM、XRD等分析方法和手段,探究不同含量石墨烯对摩擦材料的组织结构、综合力学性能和摩擦性能的影响规律,确定最佳工艺参数。结果在铜铁基摩擦材料中加入石墨烯时,其密度和抗压强度随着石墨烯含量的增加呈下降趋势,硬度呈先上升后降低的趋势。在相同转速下,随着石墨烯含量的增加,其摩擦材料的摩擦因数呈下降趋势,磨损率呈现先下降后上升的趋势。在石墨烯的质量分数为0.5%时,摩擦材料的摩擦率最小,为2.52×10^(-9)mm^(3)/(N·m),此时摩擦材料的磨损机理为黏着磨损及少量磨粒磨损。结论在铜铁基摩擦材料中,石墨烯作为润滑组元,与基体的结合性能表现优异,对比石墨烯对铜铁基摩擦材料的影响规律可知,在石墨烯的质量分数为0.5%时,摩擦材料的性能最佳。

316L不锈钢表面激光熔覆Ni60合金涂层几何尺寸预测及组织性能分析

通过分析激光熔覆过程中金属颗粒、基体与激光束之间的相互作用,建立单层单道涂层几何尺寸理论预测模型。基于316L不锈钢表面激光熔覆Ni60合金涂层的实验结果,采用多元回归分析拟合出修正系数与工艺参数的回归方程,在理论预测模型的基础上引入修正系数,获得单层单道涂层几何尺寸修正预测模型,并在激光功率、扫描速度和送粉速率分别为1 750 W、3.5 mm/s和0.099 g/s的条件下进行验证实验。结果表明:熔宽、熔高和熔深的修正预测值与实验值的平均相对误差分别为0.85%、2.47%和6.05%,修正预测模型的预测精度较理论预测模型明显提高。激光熔覆验证实验表明修正预测模型具有可行性。Ni60合金涂层富含硬质相,其硬度可达316L不锈钢基体的3.4倍,磨损率约为基体的50%,强化效果显著。

激光织构形状间距对单晶硅摩擦磨损特性的影响

目的提高单晶硅的减摩耐磨性能。方法利用紫外激光在单晶硅试样表面刻蚀不同形状,间距为0.1、0.2、0.3 mm,宽度为0.2 mm的织构。基于MRTR-1摩擦磨损实验机,研究干摩擦条件下织构参数对单晶硅摩擦学性能的影响。利用光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察单晶硅表面织构的微观形貌和磨痕形貌,用电子天平称量实验前后试样的质量,并计算磨损率,通过Ansys有限元软件模拟仿真试样表面应力和摩擦生热的温度分布。结果与无织构相比,刻蚀表面织构均能不同程度地降低试样的磨损率,磨损率从0.012 mm^(3)/(N·m)降至0.008 mm^(3)/(N·m);部分表面织构试样的摩擦因数下降,低于0.14;单晶硅试样的磨损机制主要为磨粒磨损和黏着磨损。仿真结果表明,织构试样的平均等效应力均大于无织构试样,在单晶硅试样表面加工织构会影响其表面整体性,容易出现应力集中现象;织构试样表面高于环境温度的区域面积小于无织构试样,且试样表面的最高温度与摩擦因数呈正相关。结论在单晶硅表面加工织构,可以有效提高试样的耐磨性能,合适的织构参数还能够降低摩擦因数。通过加工表面织构,一方面可以影响试样的整体性,另一方面能够改善试样的散热性能。

Cu基粉末冶金摩擦材料激光熔覆及摩擦特性研究

针对传统烧结压制成型的离合器摩擦片磨损率过高和摩擦层粘结稳定性不足而引起的脱落等问题,采用激光熔覆工艺制造方法,选取Laserline LDF 6000-100半导体激光器,对铜基粉末冶金摩擦材料的熔覆层进行制备。对制备的摩擦片进行了SEM测试与分析,并应用MM-3000型性能试验机进行摩擦性能和磨损试验测试,研究了经激光熔覆工艺制备的湿式离合器在典型工况条件下的摩擦特性。结果表明:经激光熔覆技术制备的摩擦层组织致密、无明显裂纹缺陷,具有良好的耐磨性能,相较于烧结压制工艺摩擦片磨损率降低了59.76%;不同接合压力下的最大滑摩功均随转速的增加而增加;摩擦转矩在离合器完全结合后能迅速达到最大值,此时等效摩擦系数也相应达到极值。

Si_(3)N_(4)/PTFE复合材料转移膜形貌与磨损率定量分析

聚四氟乙烯(PTFE)基复合材料摩擦转移膜对其摩擦学性能有着决定性影响,转移膜形貌与磨损率定量关系对PTFE基复合材料的摩擦学性能优化有重要意义。文章对Si_(3)N_(4)/PTFE复合材料转移膜膜厚与覆盖率进行定量表征并建立两者与磨损率的函数关系。结果表明:转移膜最大厚度和覆盖率均与复合材料磨损率之间有较高的拟合度,最大厚度与覆盖率在转移膜不同形貌时对复合材料磨损率的影响起不同作用;转移膜最大厚度大于0.319μm时,其最大厚度的增加对提高复合材料磨损变化起主导作用;转移膜最大厚度小于0.319μm时,覆盖率的增加对降低复合材料的磨损起主导作用。

地铁车辆车轮磨耗和镟修策略研究

[目的]车轮磨耗对地铁车辆的振动环境有直接影响,异常磨耗严重时引发车辆结构疲劳超限,降低列车运行的安全性,故有必要研究地铁车辆车轮磨耗和镟修策略,以提高地铁车辆车轮运维的水平。[方法]以国内某型地铁车辆作为研究对象,分析了地铁车辆车轮磨耗规律;根据地铁车辆车轮磨耗模型和车轮剩余寿命预测,分析了车轮关键参数在不同运营阶段的变化特征;综合仿真模型和实测数据的结果,提出了运维策略的优化方案。[结果及结论]运营前期车轮损耗量中镟修占比较高,随着轮轨匹配性的改善,轮轨磨耗取代镟修损耗成为轮轨的主要磨耗方式;适当降低轮轨摩擦因数和运营速度有利于降低轮轨磨耗功率;采用小等级镟修方法和灵活进刀量有效降低了车轮径向损耗量,延迟了车轮服役寿命。研究结果可为地铁线路轮轨磨耗的减缓和车轮镟修技术的优化提供应对措施。

基于气-固两相流喷嘴实验的20G钢冲蚀机理研究

目的由天然气管道内壁减薄及穿孔导致的天然气泄漏事故频繁发生,输气管道面临着日益严重的冲蚀磨损问题。针对这一问题需要明确输气管道材料的冲蚀行为及机理,为抗冲蚀材料设计和延长管道使用寿命等工作的开展提供有效支撑。方法基于ASTM-G76测试标准,采取气-固喷嘴冲蚀试验研究方法,利用空气射流冲蚀实验机,开展不同冲击角度和冲击速度下天然气管道材料20G钢的气-固冲蚀实验;采用扫描电子显微镜、激光粒度分析仪等设备分析试样表面冲蚀形貌及特征;采用Ahlert冲蚀模型对实验数据进行拟合,建立20G钢的冲蚀率方程。结果当冲击速度(15~72 m/s)增大时,冲蚀率随之增大。当冲击角度(15°~90°)增加时,冲蚀率随之减小。冲蚀面积随着冲击角度的增加而减小。在低冲击角度下(15°、30°),固相颗粒的“犁削”为主要冲蚀及材料移除机制。在中等冲击角度下(45°、60°),冲蚀机制呈现混合形式,犁削、压实与开裂共同作用于材料表面。在高冲击角度下(75°、90°),以压实和开裂为主要冲蚀及材料移除机制。结论在气固两相流作用下,20G钢的冲蚀磨损过程符合典型的塑性材料冲蚀规律。颗粒冲击速度不会直接影响冲蚀机制,颗粒冲击能量的变化是影响冲蚀率的主要因素。建立了适用于天然气管道材料抗冲蚀性能对比和CFD冲蚀模型的冲蚀速率方程。

TiB_(2)/Mg-4Al-xSi镁基复合材料的耐磨性能研究

细化Mg_(2)Si相是提高Mg-Al-Si合金强度和韧性的重要措施,以TiB_(2)纳米颗粒作为Mg_(2)Si的异质形核剂,采用半固态搅拌结合熔体超声处理法将TiB_(2)纳米颗粒加入Mg-4Al-x Si(x=0.5,1.0,1.5,2.0)(质量分数,下同)合金熔体中,制备出TiB_(2)与Mg_(2)Si混杂增强镁基复合材料。利用光学显微镜和扫描电镜观察了复合材料中Mg_(2)Si相的形貌和尺寸,采用图像分析软件Image-J统计分析了Mg_(2)Si相的体积分数,重点研究了不同Si含量复合材料的耐磨性能。结果表明,TiB_(2)纳米颗粒的加入显著细化了Mg-4Al-x Si(x=0.5,1.0,1.5,2.0)合金中的共晶Mg_(2)Si相和初生Mg2Si相,显著提高了合金的硬度和耐磨性。随着Si含量的增加,TiB_(2)/Mg-4Al-xSi(x=0.5,1.0,1.5,2.0)复合材料的耐磨性能先升高后降低,当Si含量为1.5%时耐磨性能最佳。

高速铁路道岔的大修周期

基于高速道岔钢轨及弹性铁垫板的部件劣化规律,提出高速道岔大修周期建议。结果表明:高速道岔混凝土岔枕及无砟轨道设计使用寿命较长,大修应以成组更换道岔钢轨及联结零件为主;成组更换道岔曲外股钢轨应以辙叉翼轨侧面磨耗达到8 mm重伤限值为准,宜按照维修进行更换。成组更换道岔钢轨的周期为通过总质量450~900 Mt或服役时间19~45年,更换道岔弹性铁垫板的周期宜定为20年。建议高速道岔成组更换钢轨及联结零件的大修周期定为年通过总质量600 Mt或服役时间20年,且应根据道岔实际状态评估后决定是否列入大修计划。

生物友好矿粉基免烧陶粒制备及性能研究

为提高生物亲和性矿粉在陶粒制备过程中的多元化应用,为水处理技术和过滤介质的改进提供参考和指导,本研究采用石英砂、沸石粉和火山石制备免烧陶粒,通过单因素分析确定初始原材料配比。结果表明,3种陶粒性能相近,但石英砂陶粒成本更低。采用响应面法分析得出,当石英砂、低碱水泥、硅灰粉和木质纤维质量比为64∶36∶21∶6时,石英砂陶粒性能最优,含泥量为0.62%,空隙率为41.32%,磨损率为0.16%,筒压强度为3.52 MPa,比表面积为12.01 m^(2)/g。

湖南省浏阳市2019年-2022年中小学近视及戴镜情况调查

目的调查湖南省浏阳市2019年—2022年中小学生近视及戴镜情况,为科学制定近视防控方案提供数据支撑。方法采用分层随机整群抽样的方法,于2019年在浏阳市全市抽取15所中小学校,其中包括9所小学、3所初级中学、3所高级中学,将以上15所学校的所有在校学生作为研究对象,2019年—2022年期间每年9~12月对该15所中小学在校学生进行远视力检查和屈光度检查。计算学生的近视率、近视戴镜率、足矫率,比较不同性别和不同年龄组学生的近视及矫正情况。结果(1)整体情况:浏阳市15所中小学在校学生在2019年、2020年、2021年和2022年的近视率分别为45.78%、45.57%、53.42%、50.44%,戴镜率分别为56.43%、59.21%、59.40%、59.73%,足矫率分别为36.71%、37.20%、38.54%、51.26%。4年间近视率、戴镜率、足矫率比较,差异均有统计学意义(χ^(2)_(近视率)=345.431、χ^(2)_(戴镜率)=25.801、χ^(2)_(足矫率)=336.456,均P=0.000)。(2)不同性别近视及矫正情况:2019年—2022年间女生总近视率为54.85%,高于男生42.43%,差异有统计学意义(χ^(2)=1205.283,P=0.000);女生总戴镜率60.49%,高于男生56.38%,差异有统计学意义(χ^(2)=64.788,P=0.000)。而男女总足矫率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。(3)不同年龄学生近视及矫正情况:6~17岁学生4年间总近视率分别为7.56%、9.55%、17.43%、26.84%、34.94%、45.34%、55.54%、64.63%、69.05%、75.72%、82.17%、84.37%,差异有统计学意义(χ^(2)=22142.406,P=0.000);戴镜率分别为9.07%、12.25%、20.33%、31.30%、39.31%、44.00%、52.39%、57.97%、61.81%、66.97%、75.67%、77.13%,差异有统计学意义(χ^(2)=4570.908,P=0.000);足矫率分别为72.73%、70.67%、70.46%、57.84%、49.79%、42.38%、40.58%、41.97%、40.88%、38.48%、39.48%、38.00%,差异有统计学意义(χ^(2)=255.988,P=0.000)。结论浏阳市2019年—2022年中小学生近视率、戴镜率、足矫率整体呈上升趋势。高龄学生近视率、戴镜率高于低龄学生,女生近视率、戴镜率高于男生。

品管圈模式在提高乳腺癌根治术后患者义乳知识中的应用

目的提高乳腺癌根治术后患者对义乳知识的知晓率及佩戴率,改善其生活质量,规范科室义乳的宣教,提升专科护理内涵。方法根据品管圈模式(QCC)管理的十大步骤,收集改善措施实施前的2021年12月1日至2022年1月15日乳腺癌根治术后患者对义乳的知晓率、佩戴率及原因,用鱼骨图、柏拉图等方法分析导致义乳知晓率低、佩戴率低的主要真因;收集导入改善措施后2022年5月1日至2022年6月15日义乳知晓率及佩戴率情况,分析对应的改进措施,评价措施的有效性。患者在出院时完成义乳知晓率调查问卷。结果应用QCC管理模式后乳腺癌根治术后患者义乳知识的知晓率由47.82%提高到86.95%,义乳佩戴率由31.81%提高到59.09%。结论QCC管理模式能提高乳腺癌根治术后患者义乳知识的知晓率及佩戴率,改善护理服务质量,提升患者满意度。

基于STM32的智能健康手环设计与实现

随着我国全面进入小康社会,人们对自身健康状况越来越关注,个人健康助手类的产品也因此在市场上风靡起来。健康智能手环是一种时尚便捷的可穿戴智能设备。该文设计一款基于STM32单片机和MAX30102等模块的个人健康助手系统。使用者通过该系统可以实时了解自身的健康状况。该系统具有设计小巧、便于携带、方便使用等特点,即时反馈人的身体健康状况,起到保护使用者身体健康的作用。

搅拌对Co-Cr_(3)C_(2)复合电沉积过程及镀层耐磨性的影响

[目的]搅拌是影响复合电沉积过程的关键因素,搅拌速率的控制对于调节复合镀层的结构和提高其耐磨性具有重要意义。[方法]通过阴极极化曲线和电化学阻抗谱测试,分析了搅拌速率对Co-Cr_(3)C_(2)复合电沉积过程的影响,考察了不同搅拌速率下所得Co-Cr_(3)C_(2)复合镀层的微观结构、Cr_(3)C_(2)颗粒复合量及耐磨性。[结果]搅拌速率较低(如270 r/min)时,镀液中Cr_(3)C_(2)颗粒传输效率不高,导致阴极表面Cr_(3)C_(2)颗粒较少,阴极极化作用较弱。搅拌速率为320~380 r/min时,Co-Cr_(3)C_(2)复合电沉积过程表现出较强的阴极极化作用和较低的双电层电容,有利于Cr_(3)C_(2)颗粒在阴极表面的吸附及其在镀层中复合量的增加。然而搅拌速率过高会导致镀层中颗粒复合量减少。搅拌速率为320 r/min时,Co-Cr_(3)C_(2)镀层的颗粒复合量最高,耐磨性最佳。[结论]搅拌主要通过促进颗粒输送和对电极表面颗粒的冲刷作用来影响电化学极化和镀层的颗粒复合量,进而改变镀层的耐磨性。

激光熔覆不同层数FeCoNiCr_(0.5)Al_(0.2)高熵合金涂层的组织与性能

目的研究不同层数高熵合金涂层的耐磨性和耐腐蚀性。方法采用激光熔覆技术在Q345钢表面制备FeCoNiCr_(0.5)Al_(0.2)高熵合金涂层。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、摩擦磨损试验机等研究高熵合金涂层的组织结构,并表征其性能。结果高熵合金涂层与基体Q345钢实现了良好的冶金结合。当涂层大于3层时,稀释率达到理想区间,涂层表面主要由细小的等轴晶和柱状组织组成。随着涂层层数的增加,相结构逐渐转变为FCC相,涂层表面Fe的原子数分数从66.72%降至30.46%,稀释率由37.7%降至9.8%。1层涂层的硬度最高,达到422HV0.5,约为基体的3.5倍;当涂层层数大于3时,表面的平均硬度为190HV0.5左右,是基体的1.5倍左右。在空气中,涂层相较于基体,在10、20 N载荷下磨损率分别下降了23.3%~37.1%、8.4%~21.0%。在质量分数3.5%的NaCl溶液中,涂层相较于基体,在10、20 N载荷下磨损率分别下降了38.4%~45.5%、43.9%~47.7%。在10、20 N载荷下,涂层在空气中的磨损率分别是在质量分数3.5%的NaCl溶液中的6倍、4.5倍左右。与基体相比,1、3、5层涂层的腐蚀电位分别提升了11.9%、57.6%、50.2%,腐蚀电流密度下降了1~2个数量级。结论随着高熵合金涂层层数的增加,稀释率降低,硬度提高,耐磨性和耐腐蚀性大幅提升,根据不同的性能需求可以灵活选择制备不同层数的涂层。

烧结温度对车用石墨-TiB_(2)增强铜基复合材料组织与性能的影响

采用真空热压烧结方法制备了石墨和TiB_(2)混杂增强Cu基复合材料,研究了烧结温度对复合材料微观结构、致密度、显微硬度、电导率和摩擦磨损性能的影响。结果表明:烧结过程中各粉末原料没有发生氧化,同时粉末之间也没有发生化学反应。两种增强相均匀地分散在连续的Cu基体中,同时颗粒之间没有形成聚集。随着烧结温度的升高,复合材料的致密度和显微硬度先增大后减小,摩擦系数和磨损率先减小后增大,电导率逐渐降低。烧结温度为800℃时,石墨和TiB_(2)混杂增强Cu基复合材料具有较优异的综合性能,其致密度、显微硬度、电导率、摩擦系数和磨损率分别为98.8%、92.2 HV0.1、43.2%IACS、0.213和1.757×10^(-5)mm^(3)/(N·m),磨损机制为显微切削为主,粘着磨损为辅。

铜基自润滑复合材料在海水环境中的腐蚀磨损

采用放电等离子烧结法制备了铜基自润滑复合材料(C13W),在海水及空气中对C13W与对比材料铝青铜(AlCu)进行摩擦磨损试验;通过腐蚀磨损形貌、摩擦因数及磨损率,对比分析了铜基自润滑复合材料和铝青铜在海水环境中的耐腐蚀磨损性能。结果表明:与空气中相比,铜基自润滑复合材料在海水中的耐蚀性能更佳,且其摩擦因数及磨损率都比铝青铜优异,更适合在海洋环境中的应用。