摘要：背景:椎间融合器已成为脊柱外科临床上不可或缺的植入物,随着材料科学和3D打印技术的发展,不同材料融合器的应用前景有待考究。目的:结合目前椎间融合器最新临床数据和新材料的研发,对融合器材料进行详细分析并作出展望。方法:由第一作者应用计算机检索中国知网、维普、PubMed、Elsevier等数据库1989年1月至2020年12月发表的文献,着重检索现阶段椎间融合器材料在脊柱外科临床上的应用,中文检索词为"椎间融合器,生物相容性,骨科植入物,脊柱外科,3D打印融合器,可降解材料,聚醚醚酮融合器,氮化硅融合器",英文检索词"Interbody fusion cage,Biocompatibility,Orthopedic implants,Spinal surgery,3D printing interbody fusion cage,Biodegradable materials,PEEK fusion cage,Silicon nitride fusion cage"。结果与结论:椎间融合器材料种类繁多,可分为金属材料、高分子材料、无机非金属材料和复合材料,目前临床常用的是聚醚醚酮及其复合材料融合器,其他材料也有了新的临床数据。随着3D打印技术的发展及3D打印的新型材料出现,金属多孔钛合金融合器在临床上效果显著。此外,融合器孔内的填充材料从自体骨和同种异体骨逐渐向可吸收的人工骨和重组骨形态发生蛋白发展。

摘要：以二齿差摆杆活齿传动为研究对象,基于传热学和摩擦学基本理论,推导出滑差工况下啮合副摩擦热流密度、啮合齿面以及端面对流换热系数计算公式,建立活齿啮合副热分析有限元模型,利用Ansys有限元软件,计算分析处于热平衡状态下的啮合副稳态温度场,结合数值仿真结果揭示了齿形设计参数对稳态温度场的影响规律,结果表明:啮合副稳态温度场由接触区热流密度及各表面对流换热系数共同决定,由于滑滚摩擦产生的温升较大所致,最高温度在中心轮啮合工作齿面宽度的中点附近,基圆半径对啮合面稳态温度影响较大,摆杆长度则影响较小,研究结果为研究啮合副的热变形和热力耦合特性分析奠定基础,从而对二齿差摆杆活齿传动动态设计有指导意义。

摘要：针对战时利用激光选区熔化技术直接制备炮闩原件存在制造时间较长的问题,提出一种基于激光选区熔化技术的炮闩击发推杆应急构型设计方法。采用有限元仿真技术和冲击试验,研究点阵结构的抗冲击性能以及点阵结构应用于应急构型设计的可行性。通过静力学仿真方法设计分体式击发推杆应急构型,设计力学性能试验校验其力学性能和服役性能是否满足使用要求。研究结果表明:体心立方(Body-Centered Cubic,BCC)、加Z向杆的体心立方(Body-Centered Cubic with Z-rod,BCC_Z)、面心立方(Face-Centred Cubic,F_(2) CC)、加Z向杆的面心立方(Face-Centered Cubic with Z-rod,F_(2) CC_Z)4种点阵结构中,BCC_Z综合性能更优异,抗冲击性能较好;与原击发推杆相比,应急构型击发推杆制造时间减少21.56%,体积缩减25.65%,最大冲击载荷降低32.14%,完成100次反复开关闩实装测试实验后应急构型击发推杆表面无明显磨损,具有良好的服役性能,能够满足使用要求,验证了用于战场抢修需求的应急构型击发推杆设计方法的有效性。

摘要：针对现有杠杆浮球式疏水阀存在密封效果差的问题。在满足排水量的条件下,基于复式杠杆多级力放大原理,设计了一种复式杠杆疏水阀。引入非稳态装置,实现无排水状态下自密封,建立了浮球驱动力计算模型,应用Fluent软件对出水口流速进行数值仿真,结果表明:出水口处平均流速为18 m/s,液体存留率为26.7%,与设计值分别相差12.6%和6.8%,流速和蓄水量满足设计要求。搭建了原理样机并进行排水实验,证明疏水阀拥有自动排水且防止渗漏的能力。

摘要：为解决髓内钉手术存在骨质丢失和螺钉旋转问题,本文基于人体髓腔解剖形态,进行髓内钉三维构型设计,建立髓内钉仿真模型,采用ANSYS进行应力应变仿真分析,对股骨近端髓内钉试制件进行静态压缩试验,分析载荷-位移曲线。有限元分析结果表明:最大应力主要集中在螺旋刀片钉与主钉交界面处;静态压缩试验得到的应力最大位置与有限元分析结果相同,髓内钉承受的最大极限载荷高于股骨头承受的关节力。设计的股骨近端髓内钉的力学性能满足股骨生物学固定物的要求。研究成果可为髓内钉设计提供理论指导。

摘要：针对活齿传动共轭啮合导致传动误差影响因素复杂的情况,以二齿差摆杆活齿传动机构为研究对象,采用速度瞬心法,推导各啮合副瞬时传动比,运用作用线增量法分别得到摆杆活齿与激波器和中心轮的传动误差,结合多齿啮合传动特性,最终构建二齿差摆杆活齿传动误差模型。通过统计分析和实例计算,结果表明,中心轮误差对传动误差的影响最大,摆杆活齿误差的影响次之,激波器误差的影响最小,该研究方法能直观地获得活齿传动机构传动误差的分布情况,提出的精度设计方案能够满足装备传动技术需求。

摘要：针对任意齿差滚动活齿传动机构不同几何形状和运动方式,综合凸轮机构学,运用活齿啮合基本理论,建立表征各类活齿运动规律特点的解析式,推导出统一的齿廓方程,最终建立压力角解析表达式模型。通过仿真分析,得到不同齿形滚动活齿传动机构压力角的变化规律,获取齿形参数对机构压力角的影响关系,确定齿形参数区域,使活齿传动机构的压力角达到理想值,获得最大传动效率。计算方法与分析结果可用以指导任意齿差滚动活齿传动的齿形参数优选和结构设计。

摘要：应用***软件建立不锈钢复合板热轧成形三维热力耦合有限元模型,对不锈钢复合板热轧过程进行数值模拟,研究压下量、变形温度和初始层厚比对轧制复合变形区EH40层和316L层厚比变化规律的影响,得到了在轧制复合变形区内双金属分层变形量和层厚比变化情况的分布规律。根据数值模拟结果,建立了复合板各组元变形量与压下量的近似关系式,得到了初始层厚比计算的经验公式。通过试验与经验公式计算出的初始层厚比进行对比验证,得出层厚比误差在10%以内,有效控制了复合板层厚比精度。

摘要：为了有效提高宽厚复合板热轧成形质量,以不锈钢与低合金钢层状复合结构材料为研究对象,针对宽厚复合板结构复合及加工协同变形的技术要求,制定宽厚复合板热轧成形工艺路线,并对热轧宽厚不锈钢复合板成形轧制力模型进行研究.将热轧复合变形区分成Ⅰ、Ⅱ两个区段,并依据热轧过程中轧制区间内金属流动变形规律,确定各界面上摩擦切应力τ的方向,进而推导出热轧不锈钢复合板成形轧制力计算公式.研究结果表明:该轧制力模型可准确预测轧制力的大小,有效提高轧制力的计算精度.经轧制成形制造的不锈钢复合板满足设计技术要求,制定工艺路线合理,可用以指导生产实践.

摘要：为有效解决传统钢棒剪切技术中连切、端头油污、定尺精度低等问题,基于机电液一体化技术,提出PC钢棒凸轮摆杆定尺剪切系统设计方案,阐释凸轮摆杆剪切系统技术构成。运用机构学理论,提出共轭凸轮摆杆剪切机构,并对基于PLC控制的液压系统工作原理进行了研究,分析了剪切机构周期工作过程。结果表明:所设计的PC钢棒凸轮摆杆定尺剪切系统具有结构简单,剪切精度高的特性,可满足工程需求。