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岩土盾构机刀盘系统的动态优化设计及滚刀磨损机理研究

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岩土盾构机刀盘系统的动态优化设计及滚刀磨损机理研究

作者：魏田华东北大学

学位级别：硕士

岩土盾构机是一种专用的隧道掘进设备,在中国日益重视开发地下空间的今天,具有十分广阔的市场前景。刀盘系统是盾构机的核心部件,具有破碎岩石、开挖土体和稳定掌子面等功能。设计合理的刀盘系统可以大幅提高盾构机掘进性能、刀盘寿命... 详细信息

岩土盾构机是一种专用的隧道掘进设备,在中国日益重视开发地下空间的今天,具有十分广阔的市场前景。刀盘系统是盾构机的核心部件,具有破碎岩石、开挖土体和稳定掌子面等功能。设计合理的刀盘系统可以大幅提高盾构机掘进性能、刀盘寿命和刀盘大轴承寿命,降低掘进成本,降低工作振动,降低噪音等。目前,国内有关盾构掘进机盘形滚刀破岩特性的研究与国外相比较,存在一定差距。因此,本文对滚刀振动、滚刀破岩、滚刀磨损和刀具布置等进行深入研究,从而达到提高盾构机掘进效率的目的。本文的主要研究工作有：(1)针对盾构机掘进过程中的滚刀振动问题,采用ABAQUS软件对双刃滚刀进行模态分析,得出滚刀的固有频率值和振型图,为避免滚刀共振提供理论依据;对于滚刀受力过大失效问题,对滚刀进行静力学分析,得出不同受力状态下滚刀的应力分布,为滚刀结构设计提供理论参考。(2)对单刃滚刀进行破岩仿真分析,得出滚刀所受垂直力、滚动力和侧向力与掘进时间的关系;设置滚刀不同切深,仿真滚刀不同切深下岩石的应力状态,得到岩石所受应力达到岩石抗压强度时滚刀的切深;选取滚刀不同刀间距,分析滚刀不同刀间距下岩石的应力状态,得到滚刀一定切深下的最优刀间距;对滚刀刀圈正面不同均匀磨损量进行破岩仿真,得到滚刀受力的变化曲线,获取滚刀刀圈截面形状对磨损的影响。(3)针对刀具的磨损问题,选取硬岩颗粒对刀具的磨损进行有限元分析,分析硬岩颗粒对刀具造成的磨损后刀具表面金属的应力分布和变形情况。根据滚刀磨损量的计算公式,分析了均匀磨损和弦偏磨损的预测公式,预测滚刀在均匀磨损和弦偏磨损情况下的磨损量。(4)研究了切刀布置曲线和刀具数量确定方法;针对刀盘不同半径上刀具磨损量不同的现象,采用等寿命原则对切刀布置数量进行优化,达到提高岩土盾构机切刀使用寿命的目的。(5)分析了滚刀和刀盘受力状态,基于刀盘受力平衡原则,采用对称阿基米德螺线的刀具布置方法,对刀具布置进行优化,为刀盘设计提供理论参考。

关键词：岩土盾构机滚刀破岩机理磨损刀具布置优化

DTI检查技术在急性脑梗死患者早期诊断及运动功能评估中的临床价值分析

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贵州医药 2022年第11期46卷 1798-1799页

作者：王保奇王剑魏田华刘盼张利延安市中医医院影像科陕西延安716099 延安大学附属医院影像科陕西延安716000

目的分析磁共振弥散张量成像(DTI)检查技术在急性脑梗死患者早期诊断及运动功能评估中的临床价值。方法选取急性脑梗死患者123例,回顾性收集其临床资料及影像学资料。分析不同发病时期、梗死灶与皮质脊髓束不同关系患者病灶DTI参数及神... 详细信息

目的分析磁共振弥散张量成像(DTI)检查技术在急性脑梗死患者早期诊断及运动功能评估中的临床价值。方法选取急性脑梗死患者123例,回顾性收集其临床资料及影像学资料。分析不同发病时期、梗死灶与皮质脊髓束不同关系患者病灶DTI参数及神经功能缺损程度,梗死灶中心区与边缘区DTI参数。结果超急性期组、急性期组、亚急性期组FA呈降低趋势,ADC、NIHSS得分呈升高趋势,组间比较差异均有统计学意义(P<0.05);超急性期组、急性期组、亚急性期组中心区及边缘带FA呈降低趋势,ADC呈升高趋势,组间比较差异均有统计学意义(P<0.05);超急性期组、急性期组边缘带FA高于中心区,ADC低于中心区(P<0.05);破坏组FA低于受压组,ADC、NIHSS评分高于受压组(P<0.05)。结论DTI检查技术对急性脑梗死患者不同发病时期进展判断具有临床意义,FA、ADC可能作为急性脑梗死患者早期诊断及运动功能评估的定量分析依据。

关键词：磁共振弥散张量成像急性脑梗死各项异性指数表观扩散系数运动功能

基于ABAQUS的双刃破岩滚刀的模态仿真分析

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机械设计 2013年第12期30卷 81-84页

作者：朱春霞王静魏田华于天彪沈阳建筑大学交通与机械工程学院辽宁沈阳110168 东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

双刃滚刀是盾构机工作过程中常用的掘进刀具,其工作性能对整个盾构机起着至关重要的作用。为了减少双刃滚刀工作过程中的振动,运用有限元方法对其进行了动态特性仿真分析。首先利用Pro/E5.0软件对常截面双刃盘形滚刀进行了三维建模;然... 详细信息

双刃滚刀是盾构机工作过程中常用的掘进刀具,其工作性能对整个盾构机起着至关重要的作用。为了减少双刃滚刀工作过程中的振动,运用有限元方法对其进行了动态特性仿真分析。首先利用Pro/E5.0软件对常截面双刃盘形滚刀进行了三维建模;然后应用有限元分析软件ABAQUS对其进行模态分析,获得该双刃滚刀的前6阶固有频率和振型;最后采用多项式函数拟合方法对滚刀刀圈最顶端点的最大位移、滚刀的主应力和主应变的变化曲线进行了分析。该模态仿真分析结果为双刃滚刀和刀盘的动态优化设计提供了参考依据。

关键词：盾构机双刃滚刀有限元方法模态分析仿真

基于新型影像辅助分析软件对脑出血体积的CT定量研究

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延安大学学报（医学科学版） 2022年第3期20卷 59-61,83页

作者：潘娟陈海海吴鹏魏田华黄晓旗毋一帆李建龙延安市人民医院老年病科陕西延安716000 延安市中医医院放射科陕西延安716000 延安大学附属医院影像中心陕西延安716000 上海联影智能医疗科技有限公司上海201807

目的通过与传统多田公式比较,探讨基于新型影像辅助分析软件对脑出血体积计算的精确性。方法回顾性收集2020年1月至7月延安市人民医院32例急性期脑出血患者,男性21例,女性11例。分别采用传统多田公式与脑出血辅助分析软件对脑出血体积... 详细信息

目的通过与传统多田公式比较,探讨基于新型影像辅助分析软件对脑出血体积计算的精确性。方法回顾性收集2020年1月至7月延安市人民医院32例急性期脑出血患者,男性21例,女性11例。分别采用传统多田公式与脑出血辅助分析软件对脑出血体积进行计算。采用配对样本t检验或Wilcoxon符号秩检验比较两组脑出血体积计算结果的差异。线性回归分析两种方法间脑出血测量体积的关系。Bland-Altman分析两种测量方法的一致性。结果两种测量方法一致性好,具有线性相关关系(R^(2)=0.96)。对32例脑实质出血患者进行脑出血体积计算,传统多田公式计算脑出血体积(9.01±8.47)mL较新型脑出血辅助分析软件计算脑出血体积(8.73±7.76)mL平均高估0.269 mL。结论新型影像辅助分析软件对脑出血量计算准确、客观并且测量简单可行,尤其能够对不同出血类型、出血密度以及是否大脑中线偏移等进行系统、全面评估,可广泛应用于临床。

关键词：脑出血体积定量

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伺服压力机芯轴应力和变形计算

一重技术 2020年第4期 24-26页

作者：魏田华刘涛秦晓雷一重集团大连工程技术有限公司辽宁大连116600

首先介绍伺服压力机芯轴及芯轴的两种计算理论。对芯轴进行数学分析,得出芯轴变形和应力值。将理论计算结果和数学分析结果进行对比,指出最接近实际的计算方法。

关键词：芯轴变形应力伺服压力机

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伺服压力机齿轮轴挠度计算

一重技术 2020年第4期 20-23,15页

作者：魏田华刘涛秦晓雷一重集团大连工程技术有限公司辽宁大连116600

首先介绍伺服压力机齿轮轴变形和偏转角过大对设备的影响。通过理论和数学分析计算,确定由扭矩引起齿轮轴变形和偏转角的大小。

关键词：齿轮轴挠度偏转角伺服压力机

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热模锻传动轴滑动轴承承载力分析

一重技术 2015年第4期 1-6页

作者：魏田华殷文齐杜建伟一重集团大连设计研究院有限公司工程师辽宁大连116600

介绍用于动压径向滑动轴承油膜承载能力计算的雷诺方程。根据雷诺计算模型确定某热模锻压机传动轴滑动轴承的关键尺寸,并以该动压径向滑动轴承为基础,建立有限元模型,分析在不同最小油膜厚度下油膜上的压力分布和承载力变化,分析得出滑... 详细信息

介绍用于动压径向滑动轴承油膜承载能力计算的雷诺方程。根据雷诺计算模型确定某热模锻压机传动轴滑动轴承的关键尺寸,并以该动压径向滑动轴承为基础,建立有限元模型,分析在不同最小油膜厚度下油膜上的压力分布和承载力变化,分析得出滑动轴承的最大承载能力及其所对应的最小油膜厚度。

关键词：热模锻压机传动轴滑动轴承油膜压力承载力

640层螺旋CT血管成像对颈动脉狭窄及颈动脉粥样硬化斑块形态的诊断价值

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中国药物与临床 2020年第24期20卷 4086-4088页

作者：刘瑞曾茗王保奇魏田华蒋涛杨洋陕西省延安市中医医院影像科 716000

颈动脉狭窄患者极容易发生缺血性脑卒中,目前临床诊断主要以数字减影血管造影(DSA)为金标准,能够明确斑块位置、狭窄程度以及稳定性等,对临床诊断、指导治疗有重要价值。但DSA作为有创检查方式,患者接受度较低,影响其推广应用。CT检查... 详细信息

颈动脉狭窄患者极容易发生缺血性脑卒中,目前临床诊断主要以数字减影血管造影(DSA)为金标准,能够明确斑块位置、狭窄程度以及稳定性等,对临床诊断、指导治疗有重要价值。但DSA作为有创检查方式,患者接受度较低,影响其推广应用。CT检查具有无创性特点,对管腔狭窄敏感度较高。大量研究证明,CT血管成像(CTA)诊断准确率和动脉造影无差异[1]。640层螺旋CT进一步提高了检查特异度和敏感度,能够准确测量斑块成分含量,判断斑块性质,利用多种后处理技术,能够全面观察患者管腔和斑块变化,具有重要价值。本研究探讨640层螺旋CTA的诊断价值。

关键词：颈动脉狭窄动脉造影颈动脉粥样硬化斑块血管成像狭窄程度无创性斑块性质缺血性脑卒中

脑CTP联合CTA评价短暂性脑缺血的临床价值

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中国数字医学 2017年第7期12卷 14-17页

作者：沙菲菲王保奇张利杨洋魏田华李树彬马娇娇延安市中医医院影像科

目的:探讨脑CT灌注成像(CT perfusion imaging,CTP)联合CT血管成像(CT angiography,CTA)评价短暂性脑缺血(transient ischemic attack,TIA)的临床价值。方法:采用动态容积CT对TIA患者进行CTP联合CTA成像,根据大脑中动脉(middle cerebral artery,MCA)狭窄或闭塞程度进行分组,并观察不同组的侧枝循环情况,此外,利用镜像技术测量TIA患者患侧和健侧对应脑组织的灌注参数的具体值。结果:54例TIA患者中,轻中度狭窄组有36例,重度狭窄或闭塞组18例,两组的韦利斯氏(willis)环后循环开放率分别为36.11%和88.89%,轻中度组明显低于重度或闭塞组(x^2=13.44,P=0.000),且轻中度组的软脑膜吻合支开放率明显低于重度或闭塞组,差异显著(x^2=8.77,P=0.003)。54例TIA患者中,与健侧MCA责任区相比,患侧脑血流量(cerebral blood flow,CBF)、脑血容量(cerebral blood volume,CBV)均显著降低(P=0.042,0.000),平均通过时间(mean transit time,MTT),达峰时间(time to peak,TTP)和延迟时间(delay time,DLY)均显著升高(P=0.000,0.013,0.000)。结论:脑CTP联合CTA技术可更清晰地了解到TIA患者脑组织中血流动力学的变化,能够更加直观把握脑侧枝循环开放状态,为TIA患者的临床治疗提供有效依据。

关键词： CT灌注成像 CT血管成像短暂性脑缺血