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nNaBO对钛合金微弧氧化涂层耐磨和耐腐蚀性能的影响

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表面技术 2024年

作者：师文海海几哲单春龙张相哲杨清炜马学海新疆大学机械工程学院新疆师范大学心智发展与学习科学重点实验室新疆医科大学第六附属医院

目的提高钛合金微弧氧化(Microarcoxidation，MAO)涂层的耐磨和耐腐蚀性能，探究更优复合电解液。方法在磷酸盐和硅酸盐电解液中，通过分别加入不同含量的四硼酸钠，改变氧化过程中的化学反应和微弧放电类型来降低涂层表面的粗糙度、... 详细信息

目的提高钛合金微弧氧化(Microarcoxidation，MAO)涂层的耐磨和耐腐蚀性能，探究更优复合电解液。方法在磷酸盐和硅酸盐电解液中，通过分别加入不同含量的四硼酸钠，改变氧化过程中的化学反应和微弧放电类型来降低涂层表面的粗糙度、改变涂层内部结构、厚度和二氧化钛的相变，最终提高涂层的耐磨性能和耐腐蚀性能。结果在硅酸盐电解液中，四硼酸钠的加入使得涂层表面粗糙度Sa从5.408μm降到了1.089μm，涂层表面突起颗粒物消失并形成孔状结构，相比TC4钛合金自腐蚀电流密度降低了2-3个数量级，磨损量也大大降低。在磷酸盐电解液中添加四硼酸钠也表现出相同的趋势。结论四硼酸钠不仅可以通过溶解涂层表面氧化物的作用，降低涂层表面粗糙度；还可以通过形成新的微弧放电类型，增加涂层的厚度和改变其内部结构。其中在两种基电解液中加入5 g/L的四硼酸钠得到的涂层在各自组中均显示出最优性能，同时发现，在模拟体液中进行摩擦实验时，MAO涂层可诱导羟基磷灰石润滑层形成保护基底。四硼酸钠的加入提高了涂层的亲水性，在摩擦实验中诱导形成更多的羟基磷灰石。其中，磷酸盐基电解液形成的涂层亲水性更好，在摩擦过程中诱导形成的磷灰石含量是硅酸盐涂层的数倍。

关键词：钛合金添加剂微弧氧化电解液四硼酸钠耐磨性能

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青少年创伤性踝内翻截骨矫正两种固定比较

中国矫形外科杂志 2024年第7期32卷 577-583页

作者：赵博王雪王成伟海几哲阿依丁·夏哈太陀亚楠艾科热木·吾普尔帕尔哈提·瓦哈甫新疆医科大学第六附属医院新疆乌鲁木齐830002 新疆医科大学附属肿瘤医院新疆乌鲁木齐830000 新疆大学新疆乌鲁木齐830000

[目的]比较踝上截骨(supramalleolar osteotomy,SMOT)钢板内固定与SMOT联合Ilizarov架牵伸治疗青少年创伤性踝关节内翻畸形(traumatic ankle joint varus deformity,TAVD)临床疗效。[方法]回顾性分析2015年2月—2022年2月在本院治疗的30例青少年TAVD患者的临床资料。根据医患沟通结果,16例采用SMOT解剖钢板内固定治疗(内固定组),14例采用SMOT联合Ilizarov外固定治疗(外固定组)。比较两组围手术期、随访与影像资料。[结果]内固定组在手术时间[(90.0±11.6)min vs(102.1±9.1)min,P=0.004]、住院时间[(13.3±4.4)d vs(18.5±5.3)d,P=0.007]显著优于外固定组,但前者在术中失血量[(156.9±46.7)ml vs(90.7±14.4)ml,P<0.001]、切口总长度[(14.5±2.3)cm vs(4.6±0.8)cm,P<0.001]、下地行走时间[(71.7±16.7)d vs(5.6±2.3)d,P<0.001]显著不及后者。随访时间平均(20.6±3.5)个月,术后随时间推移两组VAS、AOFAS评分显著改善(P<0.05)。术后6个月,内固定组VAS评分显著优于外固定组[(1.3±1.3)vs(2.6±1.6),P=0.023]。影像方面,与术前相比,术后两组TT、TAS角及Takakura分期均显著改善(P<0.05)。术后3个月,内固定组TAS角[(89.8±1.4)°vs(87.6±3.4)°,P=0.036]及Takakura分期[0/I/II/IIIa/IIIb/IV,(2/11/3/0/0/0)vs(0/7/6/1/0/0),P=0.038]显著优于外固定组(P<0.05)。[结论]两种手术固定方式均能有效治疗青少年TAVD。与内固定相比,外固定组具有手术创伤小、出血少、早期负重活动、避免植骨等优势,但存在手术时间长、住院时间长、术中透视多,患者痛苦大等缺点。

关键词：青少年创伤性踝内翻踝上截骨内固定外固定

钛基骨螺钉表面二氧化钛纳米管涂层的制备及力学性能

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电镀与涂饰 2022年第12期41卷 825-832页

作者：刘飞海几哲单春龙郑用林王浩新疆大学机械工程学院新疆乌鲁木齐830000 机械制造系统工程国家重点实验室陕西西安710000 新疆医科大学第六附属医院新疆乌鲁木齐830000

采用阳极氧化法在Ti6Al4V骨螺钉表面制备了二氧化钛纳米管(TNTs)涂层,针对TNTs涂层与基底结合强度较低的问题,通过磷酸阳极氧化在TNTs涂层和基底界面处制备了致密的氧化层,提高了TNTs涂层与基底的结合强度。借助场发射扫描电子显微镜、... 详细信息

采用阳极氧化法在Ti6Al4V骨螺钉表面制备了二氧化钛纳米管(TNTs)涂层,针对TNTs涂层与基底结合强度较低的问题,通过磷酸阳极氧化在TNTs涂层和基底界面处制备了致密的氧化层,提高了TNTs涂层与基底的结合强度。借助场发射扫描电子显微镜、纳米压痕仪、微动摩擦磨损试验机以及拧入-旋出猪胫骨实验,分析了TNTs涂层的微观结构、力学性能、微动磨损性能及机械稳定性。结果表明,在骨螺钉表面制备的TNTs涂层结构紧凑、排列有序,改善了骨螺钉的力学性能,缓解了植入物植入后的应力屏蔽,并且显著提高了Ti6Al4V合金的微动磨损性能,有效避免了在植入过程中的分层和剥落。

关键词：钛合金骨螺钉阳极氧化二氧化钛纳米管结合强度力学性能

基于UG NX的吹塑模CAD开发方法的研究及其实现

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基于UG NX的吹塑模CAD开发方法的研究及其实现

作者：海几哲新疆大学

学位级别：硕士

本课题是在Windows XP平台上，基于美国UGS PLM Solutions公司优秀的CAD／CAE／CAM一体化软件Unigraphics NX(UG NX)和Microsoft软件公司的经典编程软件Visual C++6.0，利用Unigraphics NX良好的开放性，对UGNX进行了较深入的研究，通... 详细信息

本课题是在Windows XP平台上，基于美国UGS PLM Solutions公司优秀的CAD／CAE／CAM一体化软件Unigraphics NX(UG NX)和Microsoft软件公司的经典编程软件Visual C++6.0，利用Unigraphics NX良好的开放性，对UGNX进行了较深入的研究，通过一系列的二次开发方法的综合使用，针对模具结构复杂、设计要求高、工作量大、部分零部件已形成系列化等特点，开发出了专用吹塑模三维设计建模系统模块。在本课题中作者主要进行了如下研究工作。深入研究UG二次开发方法，获取UG二次开发的完整实施进程。包括：基于VC++6.0开发平台的UG NX应用程序接口、主菜单MenuScript及工具菜单User Tools用户定制、对话框UG／open UIStyler可视化设计应用、实现多种用户界面接口、UG／OpenAPI程序三维造型应用研究等。在UG二次开发研究的基础上，提出吹塑模CAD的总体设计方案，运用参数设计及特征造型的基本原理，确定产品参数特征模型;建立和开发了专用CAD软件——吹塑模CAD系统。该系统有两个主要的特点，即全相关和知识化。利用UGNX中WAVE技术实现系统的全相关，利用WAVE建立了模具与零件之间关联，吹塑模按照相应的控制结构、几何关联性和设计准则，自动地更新产品系统中每一个需要改变的零部件，并确保产品设计意图;通过UG中的KDA技术实现系统的知识化，利用KF语言建立吹塑模设计中的设计规则的描述，在设计过程中，通过这些规则推理生成与工程参数一致的产品。该系统的使用适合产品系列化设计，提高了吹塑模三维设计效率，为基于UG的产品CAD／CAE／CAM并行化设计打下良好基础。该系统界面简洁直观、操作方便、具有良好的人机交互性、可扩充性和移植性。

关键词：吹塑模设计二次开发 UG CAD

考虑齿圈柔性的风电机组行星传动均载特性与灵敏度分析

同方学位论文库评论

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太阳能学报 2021年第7期42卷 340-349页

作者：刘向阳周建星章翔峰海几哲新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830047

以风电机组中的行星齿轮传动系统为研究对象,综合考虑各齿轮的偏心误差、装配误差等因素对行星传动系统均载性能所产生的影响,采用有限段单元的离散化建模方法,建立计入齿圈柔性的行星齿轮传动动力学模型。继而分析在考虑齿圈柔性时误... 详细信息

以风电机组中的行星齿轮传动系统为研究对象,综合考虑各齿轮的偏心误差、装配误差等因素对行星传动系统均载性能所产生的影响,采用有限段单元的离散化建模方法,建立计入齿圈柔性的行星齿轮传动动力学模型。继而分析在考虑齿圈柔性时误差对系统动载荷及太阳轮浮动轨迹的影响,并进一步揭示误差值、支撑点数目以及齿厚对所建动力学模型均载性能的影响,通过求解得到各误差下系统均载系数的灵敏度,研究当模型中的零件分别存在各项误差时对系统均载性能的不同影响程度。结果表明:计入齿圈柔性时,随着误差的产生,系统动载荷的波动更为强烈且低频成分变大,与未计入齿圈柔性时相比,系统动载荷的波动幅值和产生的低频成分均较小;行星传动系统的均载系数随着支撑点数目的增加而增大,当支撑点数目是行星轮数目的N倍(N为整数)时,系统的均载系数较小。

关键词：风电机组行星齿轮传动误差均载灵敏度齿圈柔性

风力机叶片覆冰翼型气动性能的数值模拟（英文）

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机床与液压 2015年第18期43卷 9-15页

作者：海几哲孙文磊周玉俊新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830049

以某1.5 MW风机叶片S818翼型为研究对象,建立了翼型流场有限元分析模型。采用基于Reynolds平均的Navier-Stokes不可压缩粘性方程作为流动控制方程,对无冰翼型、霜冰、弦长冰及角冰翼型进行数值模拟分析,得到了-2°-20°攻角下不同厚度... 详细信息

以某1.5 MW风机叶片S818翼型为研究对象,建立了翼型流场有限元分析模型。采用基于Reynolds平均的Navier-Stokes不可压缩粘性方程作为流动控制方程,对无冰翼型、霜冰、弦长冰及角冰翼型进行数值模拟分析,得到了-2°-20°攻角下不同厚度叶片翼型的升阻比、速度矢量和表面压力分布。研究结果表明:覆冰越厚,翼型的最大升阻比降幅越大。对于弦长冰和角冰在厚度达到一定值时,使得升阻比损失产生较大的突变。在覆冰厚度都为10 mm时,角冰的最大升阻比减幅最大,达到22.04%;其次是弦长冰为11.97%,霜冰的最小为6.41%。同时结冰后的翼型会提前进入失速区,导致桨叶气动性能恶化,降低了风机的功率系数。

关键词： Wind turbine,Airfoil,Ics coating,Aerodynamic performancs

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大型风力机动态载荷控制方法研究

机床与液压 2014年第5期42卷 15-20页

作者：海几哲孙文磊吴安新疆大学机械工程学院新疆乌鲁木齐830049

随着风电机组单机容量的增大,部件的结构尺寸及柔性也显著增加,这使得机组在运行过程中所受的动态载荷越来越复杂。为了保证机组运行的稳定性,通过控制策略减小机组动态载荷已成为风力发电领域的一个研究热点问题。研究了风力机线性化... 详细信息

随着风电机组单机容量的增大,部件的结构尺寸及柔性也显著增加,这使得机组在运行过程中所受的动态载荷越来越复杂。为了保证机组运行的稳定性,通过控制策略减小机组动态载荷已成为风力发电领域的一个研究热点问题。研究了风力机线性化模型的建立,针对1.5 MW风力机建立了五状态量空间控制仿真模型,通过控制叶片桨距角和发电机扭距减小机组运行过程中所受的动态载荷。并与传统的PI控制载荷计算结果比较,显示了现代控制算法在降低载荷上的优越性。

关键词：大型风力机线性化模型状态空间控制载荷控制

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行星齿轮传动的齿面动态磨损特性

西安交通大学学报 2021年第8期55卷 42-49页

作者：张荣华曹莉周建星海几哲孙占飞贾吉帅新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830047

针对动态载荷下行星齿轮传动系统齿面磨损问题,考虑了时变啮合刚度和齿廓磨损误差激励的影响,应用势能法求解齿廓磨损情况下的齿轮副啮合刚度,采用集中参数法建立了平移-扭转多自由度齿轮动力学模型,通过Newmar k-β时域积分法求解动态... 详细信息

针对动态载荷下行星齿轮传动系统齿面磨损问题,考虑了时变啮合刚度和齿廓磨损误差激励的影响,应用势能法求解齿廓磨损情况下的齿轮副啮合刚度,采用集中参数法建立了平移-扭转多自由度齿轮动力学模型,通过Newmar k-β时域积分法求解动态啮合力,基于变形协调原理确定齿间载荷分配系数,依据赫兹接触理论确定齿面接触压力分布,采用有限元方法等转角度离散齿面,基于Archard磨损公式建立了行星齿轮传动系统动态磨损数值仿真模型。通过算例,分析了不同磨损程度的啮合齿面接触压力分布,探讨了负载转矩和磨损次数对磨损的影响以及磨损深度与齿轮系统啮合刚度间的关系。仿真结果表明:磨损后双齿啮合区齿面压力呈“∧”形分布;磨损速率与负载转矩呈正比映射关系,与磨损次数呈指数映射关系;啮合刚度与最大磨损深度呈一次函数关系。该研究结果对行星齿轮传动系统的齿廓修形设计及减磨延寿具有一定的参考意义。

关键词：行星齿轮传动接触压力齿面磨损时变啮合刚度

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风力机叶片翼型的气动特性研究

流体机械 2013年第8期41卷 31-34,30页

作者：海几哲孙文磊周玉俊新疆大学新疆乌鲁木齐830049

选取S818叶片翼型进行二维几何模型,采用适合翼型流动的Spalart-Allmaras湍流模型,对Base翼型和95%弦长处带Microtab的翼型进行数值模拟分析,得到在不同攻角下的升阻比、表面压力和速度矢量图。从流场计算结果看出95%弦长处带microtab... 详细信息

选取S818叶片翼型进行二维几何模型,采用适合翼型流动的Spalart-Allmaras湍流模型,对Base翼型和95%弦长处带Microtab的翼型进行数值模拟分析,得到在不同攻角下的升阻比、表面压力和速度矢量图。从流场计算结果看出95%弦长处带microtab的翼型在0°到12°攻角范围内气动性能有明显提高;带microtab的翼型改变了后驻点位置,使其出现在了microtab末端,增加了气动曲面环量,从而增加了翼型升力。

关键词：风力机翼型 microtab 气动性能