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World File Search System应变能
基于力学模型的骨支架三维模型
陶瓷/聚合物纳米复合材料因具有设计独特性和性能组合而受到广泛关注，据报道是传统复合材料中没有的 21 世纪材料。在这项工作中，我们尝试研究、开发和改进设计和制造的陶瓷/聚合物生物复合材料的生物力学，用于在复杂骨折和骨疾病的情况下修复和替换人体天然骨，方法是将纳米填料陶瓷颗粒添加到聚合物基质纳米复合材料 (PMNC) 中，以制造混合二氧化钛和氧化钇稳定的氧化锆增强高密度聚乙烯 (HDPE) 基质生物复合材料。使用热压技术在不同压缩压力 (30、60 和 90 MPa) 和复合温度 (180、190 和 200 °C) 下研究了这些生物活性复合材料。 SOLIDWORKS 17.0 和有限元 ANSYS 15.7 软件程序用于模拟、建模和分析能够承受最高应力和应变的股骨生物力学。响应面法 (RSM) 技术用于改进和验证结果。对于所有制造的纳米生物复合材料系统，结果表明，获得的输出参数值随着工艺输入参数的增加而增加，应变能和等效弹性应变值也反之亦然，纳米陶瓷成分也是影响结果的主要因素。本研究的主要研究结果推断，随着纳米陶瓷粉末（TiO 2 ）含量从 1% 增加到 10%，压缩断裂强度和显微维氏硬度值分别增加了 50% 和 8.45%，而当添加 2% 的氧化锆（ZrO 2 ）时，压缩断裂强度和显微硬度分别增加了 28.21% 和 40.19%。当使用 10% TiO 2 + 2% ZrO 2 /HDPE 生物复合材料时，在最高压缩率下
FDM 虚拟打印 3D 部件的拓扑优化
目的：本研究工作旨在展示在考虑制造参数的情况下对 FDM 虚拟打印的中观结构部件进行拓扑优化的可能性。设计/方法/方法：使用软件 ABAQUS 对 FDM 打印的 3D 部件进行拓扑优化。另一方面，已经实现了使用基于 G 代码文件的脚本的数值方法来创建虚拟模型。然后，根据固体各向同性材料惩罚 (SIMP) 方法对其进行优化，以最小化应变能为目标函数，以 30% 的体积分数为约束。结果：虚拟模型的最终拓扑优化设计与均质部分大致相似。此外，虚拟模型的应变能小于均质部分。然而，虚拟 3D 优化部件体积大于均质部件。研究局限性/含义：在本研究中，由于缩短了模拟时间，我们将研究限制在一层。此外，优化虚拟模型所需的时间过长。在接下来的研究中，我们将优化多层细观结构。 实际意义：我们的研究提供了一种强大的方法来精确优化考虑到制造环境的细观结构。 原创性/价值：在本文中，我们通过一种新颖的方法研究了 FDM 虚拟打印的 3D 部件的拓扑优化潜力。 通过我们的方法，我们能够在考虑制造参数的情况下对 FDM 打印的 3D 部件进行拓扑优化。 关键词：拓扑优化、熔融沉积建模、虚拟 3D 打印部件、SIMP 对本文的引用应按以下方式给出：I. Antar、M. Othmani、Kh. Zarbane、M. El Oumami、Z. Beidouri，FDM 虚拟打印的 3D 部件的拓扑优化，材料与制造工程成就杂志 112/1 (2022) 25-32。 DOI：https://doi.org/10.5604/01.3001.0016.0289