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关键词： 灌溉系统   排水系统   自动化控制系统   设计与分析  

摘要： 提升农田灌溉排水机械系统设计水平和系统性能,对于提高水资源利用效率具有重要的意义。在分析农田灌溉排水机械系统设计与性能的基础上,探讨有效提升农田水资源利用效率的方法,根据实际情况合理进行系统设计,并在设计中从灌溉系统、排水系统以及自动化控制系统三个方面入手,提高农田灌溉排水系统的性能。

关键词： coexistence behavior   dynamic instability basin   gear nonlinear vibration   multiple initial bifurcation   tooth wear  

摘要： The mounting error of gear pair accelerates the tooth wear, and the excessive wear will aggravate the meshing vibration and nonlinear vibration of gear teeth, causing premature gear failure, resulting in serious *** this regard, it is important to study the health-instability basin migration mechanism of the gear system based on the wear failure of tooth flanks, which is essential for the safe and reliable operation of gear *** actual overlap of the gear pair was calculated considering the effect of mounting error;the multi-state meshing characteristics of the gear pair were extracted by analyzing the synergistic effect of overlap and tooth flank clearance;the evolution laws of time-varying meshing stiffness, load distribution coefficient and total dynamic meshing force under the influence of installation errors were calculated and analyzed;the nonlinear dynamics model of multi-state meshing of spur gears system with mounting error was *** on the nonlinear dynamic meshing force and Archard wear model, the depth of tooth wear was calculated and the health domain based on tooth wear inefficiency was *** effect of joint variation of tooth side gap and multiple initial values on erosion and transmigration patterns in health-instability basins was investigated using multi-initial bifurcation diagrams, meshing force time course diagrams, phase diagrams, Poincaré mapping diagrams, and domains of *** results show that the mounting error reduces the overlap and meshing stiffness of the gear pair, and the incomplete bifurcation causes the coexisting multi-attractor meshing force to exceed the limit, which leads to a healthy instability in the dynamic behavior, and induces the erosion of the health-instability *** system is in a healthy destabilization state over most of the initial value domain when the gap is large. © 2025 Chinese Vibration Engineering Society. All rights reserved.

关键词： 激光熔覆技术   复合涂层   显微硬度   摩擦磨损  

摘要： 为防止液压支架立柱在矿井苛刻环境下发生摩擦磨损失效,采用超高速激光熔覆技术在27SiMn钢表面分层制备NiCrTi和Ni-Ti_(2)AlC涂层,以增强其表面性能。对比分析基体材料27SiMn钢和复合涂层NiCrTi/Ni-Ti_(2)AlC的显微硬度、摩擦系数和体积磨损率,根据磨损形貌探究其磨损机理。实验结果表明:基体27SiMn钢硬度值为182.3HV0.2,复合涂层硬度值达到549.5HV0.2,相比基体提高约3倍,实现了显著的表面强化作用;在5、10、15 N载荷下,复合涂层NiCrTi/Ni-Ti_(2)AlC的摩擦系数分别为0.84、0.82、0.81,均低于对应载荷下基体的摩擦系数,复合涂层的体积磨损率分别为1.15×10^(-6)、2.16×10^(-6)、4.28×10^(-6) mm^(3)/(N·m),对应载荷下基体的体积磨损率分别为9.47×10^(-6)、12.66×10^(-6)、20.1×10^(-6) mm^(3)/(N·m),约为复合涂层的4~8倍,熔覆后材料的摩擦磨损性能得到了显著提高。

关键词： 利格列汀   巨噬细胞极化   破骨细胞活化   磨损颗粒   无菌性假体松动   假体周围骨溶解  

摘要： 背景:研究发现,在利格列汀的干预下,巨噬细胞更多的由M1转向M2极化,降低了相关炎性因子的释放,缓解了局部炎症。目的:探讨利格列汀对巨噬细胞极化、破骨细胞活化及磨损颗粒诱导炎性骨溶解的影响。方法:(1)细胞实验:①巨噬细胞极化:将RAW264.7细胞分4组培养,对照组细胞加入高糖培养基;M1诱导组加入M1诱导培养基(含脂多糖100 ng/mL和干扰素γ20 ng/mL的高糖培养基)模拟炎症环境;利格列汀低、高剂量组分别加入50,200 nmol/L利格列汀处理4 h后加入M1诱导培养基。巨噬细胞极化诱导24 h后,分别进行巨噬细胞极化免疫荧光染色和RT-PCR检测。②破骨细胞活化:将RAW264.7细胞分为4组培养,对照组使用高糖培养基培养,破骨细胞诱导组、利格列汀低剂量组及高剂量组进行破骨细胞诱导,待微小破骨细胞成形后,用利格列汀(50,200 nmol/L)分别干预细胞3 d,进行细胞抗酒石酸酸性磷酸酶染色和RT-PCR检测。(2)动物实验:将24只雄性C57BL/6J小鼠随机分为4组,即假手术组、模型组、利格列汀低剂量组及高剂量组,后3组通过将钛颗粒悬浊液注射至颅骨表面建立颅骨骨溶解模型,从造模后第2天开始,利格列汀低、高剂量组分别灌胃利格列汀(2,10 mg/kg),每天1次,造模3周后,检测血清巨噬细胞极化标志蛋白及炎性因子水平,收集颅骨进行micro-CT扫描、骨参数分析及苏木精-伊红染色评估骨溶解及形态学变化。结果与结论:①细胞实验:与M1诱导组比较,利格列汀低、高剂量组可显著抑制巨噬细胞的M1极化、促进M2极化(P<0.01),且以高剂量组效果更显著(P<0.01)。与破骨诱导组比较,利格列汀低、高剂量组可抑制破骨细胞的活化及骨质吸收,且以高剂量组抑制更显著。与对照组比较,M1诱导组炎性因子mRNA表达升高(P<0.01),而与M1诱导组相比较,利格列汀低、高剂量组炎性因子mRNA表达显著降低(P<0.01)。与对照组比较,破骨诱导组破骨功能标志物的mRNA表达升高(P<0.01);与破骨诱导组比较,利格列汀低、高剂量组破骨功能标志物的mRNA表达降低(P<0.01),且以高剂量组降低更明显。②动物实验:钛颗粒植入导致小鼠颅骨骨溶解破坏,利格列汀可抑制钛颗粒诱导的骨溶解,其中以高剂量组抑制作用更显著。结果表明利格列汀具有调节巨噬细胞极化、抑制破骨细胞活化及对骨骼系统的保护作用。

关键词： Wheels  

摘要： Here, taking a typical rail corrugation disease as the study object, a 3D transient rolling contact finite element model considering under-rail structure and wheel-rail elastoplastic contact was constructed. A 3D wear distribution calculation method based on the finite element model was used to study differences between wheel-rail contact characteristics and rail wear behavior under uniform speed state and those under traction state as well as effects of different disease parameters of rail corrugation on wheel-rail contact characteristics and wear under traction states. The results showed that longitudinal force of wheel-rail under traction state is more significantly affected by inherent stiffness unevenness, and effects of corrugation on relative slip are related to longitudinal force, and need to be superimposed on effects of inherent stiffness unevenness, the superposition effect is related to corrugation wavelength and wave valley depth;within limit values of corrugation wave valley depth, when corrugation wavelength is shorter or wave valley depth is larger, longitudinal force can have a vibration mode shape similar to corrugation geometry to make relative slip distribution be related to corrugation geometry;change in contact pressure further affects wear depth to cause increase in wear near wave peak, decrease in wear near wave valley and corrugation further developing;due to smaller phase difference between wear increment and corrugation geometry, rail corrugation tends to slow down, and corrugation slows down faster under larger wavelength and wave valley depth;the study conclusions aim to provide a theoretical reference for rail maintenance strategies in high-speed wheel-rail corrugation zones. © 2025 Chinese Vibration Engineering Society. All rights reserved.

关键词： 智能切削   刀具磨损   机器视觉   在线监测  

摘要： 我国数控加工中心在刀具方面存在问题,如刀具管理秩序差,刀具损耗程度大等,导致加工工件的合格率下降。因此,提出了一种智能切削刀具视觉在线监测系统,旨在利用传感器技术,实时捕捉刀具在使用过程中的磨损状态,并将采集到的数据以数字化的形式传输至智能管理系统,综合分析、处理视觉监控与实时传输数据,从而实现对刀具全生命周期的监测与管理,降低刀具更换频率和维修成本。

关键词： 解决问题能力   机械零件   数控加工教学   零件数控加工   加工工艺   实践动手能力   理论知识教育   传统教学方法  

摘要： 数控加工教学是职业教育中普遍开设的课程之一。而叶轮类零件作为常见机械零件,其加工工艺也是该课程教学中的重点。但是传统教学方法仍局限在理论知识教育层面,已经难以满足新时期职业教育的实际需要。因此在叶轮类零件的数控加工教学工作中,应通过项目教学法的应用来加强对学生解决问题能力以及实践动手能力的教育培养,以全面提高教学效果和质量。

关键词： 微动磨损   双轴加载   法向交变载荷   相位差   TC4钛合金   磨损机制  

摘要： 目的研究双轴交变载荷作用下TC4钛合金的微动磨损性能。方法采用双轴加载微动磨损试验系统,开展TC4钛合金在不同法向交变载荷均值和相位差下的微动磨损试验。采用三维形貌仪和扫描电子显微镜对损伤区域进行分析。结果在法向交变载荷作用下,Ft-D曲线呈近似d形,与恒定法向载荷工况存在显著区别。随着法向交变载荷均值的减小,磨屑更易排出,接触区域面积增大,摩擦表面的磨损程度加剧,磨损体积增大了12.3%~363.7%。随着双轴加载相位差的增大,磨损程度加剧,磨损体积增大了749.2%~1791.3%。在微动初期,接触面积和磨屑较少,在不同工况下起始摩擦因数基本一致,随着微动周次的增加,磨损区面积增大,且产生了大量磨屑,导致摩擦因数增加。当接触表面磨屑的产生和溢出达到动态平衡时,摩擦因数趋于稳定。结论随着法向载荷均值的增加,微动演化趋于局部滑移;反之,微动演化趋于全局滑移,磨损程度加剧,微动损伤机制由黏着磨损转变为剥层磨损。双轴交变载荷之间的相位差越大,则微动演化越趋于全局滑移,磨损程度加剧。

关键词： 海上平台   柴油机   气缸套   磨损原因  

摘要： 柴油机是海上平台中的重要动力设备,发挥着重要的作用,但由于相关设备运行环境相对恶劣,容易受到海洋环境以及高负荷运行等因素影响而出现气缸套磨损问题,并由此影响柴油机整体性能,还会加大油耗及运维成本,这就需要及时分析造成气缸套磨损的原因并进行针对性处理。本研究首先介绍了海上平台柴油机气缸套常见的磨损故障,其次详细分析了具体的磨损原因,并提出应对方法,以期为相关技术人员提供一定参考。

关键词： 高速铁路   钢轨波磨   瞬态动力学   有限元分析   磨损分析   轮轨接触特性  

摘要： 以典型钢轨波磨病害为研究对象,构建了考虑轨下结构及轮轨弹塑性接触的三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型,采用基于有限元模型的三维磨损分布计算方法,研究了匀速和牵引状态下轮轨接触特性及钢轨磨损行为的差异,以及牵引状态下不同病害参数钢轨波磨对轮轨接触特性及磨损的影响规律。结果表明,牵引状态下轮轨纵向力受固有刚度不平顺影响更显著,波磨对相对滑移的影响与纵向力有关,且需在固有刚度不平顺影响基础上叠加,叠加效果与波磨波长和谷深有关。在波磨谷深限值内,当波磨波长较短或谷深较大时,纵向力会出现与波磨几何相似的振型,导致相对滑移分布与波磨几何相关,接触压力变化进一步影响磨损深度,使波峰附近磨损增加,波谷附近磨损减少,波磨进一步发展。由于磨损增量相位与波磨几何相位差较小,钢轨波磨有减缓趋势,波磨在较大波长及谷深下减缓较快。研究结论以期为高速轮轨波磨区段钢轨维护策略提供理论参考。