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选区激光熔融技术制备多孔支架及其单元结构的拓扑优化  
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【英文篇名】 Topology Optimization of Microstructure and Selective Laser Melting Manufacture for Porous Scaffolds
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【作者】 陈继民; 王颖; 曹玄扬; 李东方;
【英文作者】 CHEN Jimin; WANG Ying; CAO Xuanyang; LI Dongfang; Beijing Engineering Research Center of 3D Printing for Digital Medical Health; Institute of Laser Engineering; Beijing University of Technology;
【作者单位】 北京市数字化医疗3D打印工程技术研究中心; 北京工业大学激光工程研究院;
【文献出处】 北京工业大学学报 , Journal of Beijing University of Technology, 编辑部邮箱 2017年 04期  
期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 拓扑优化; 多孔结构; 选区激光熔融; 弹性模量;
【英文关键词】 topology optimization; porous scaffolds; selective laser melting; elastic modulus;
【摘要】 针对传统制造多孔结构具有的盲目性和不确定性以及如何将多孔结构有效的设计理念应用于实际制造的问题,提出了一种设计及制造具有多孔支架结构的方法.该方法通过设计单元结构,使其组成的多孔结构能在降低弹性模量的基础上保证结构的力学性能.首先,应用Optistruct软件对单元结构进行拓扑优化,提取优化的单元结构;然后,在Magics里将单元模型修复、阵列得到多孔支架,用选区激光熔融技术制造多孔支架;最后,对多孔结构的力学性能进行了测试.实验结果表明:多孔支架的弹性模量与抗压强度值均在骨骼的要求范围内.
【英文摘要】 To solve the problem that traditional manufacturing has blindness and uncertainty of the porous structure,and a design concept of effective porous material was applied to the actual manufacturing.A design and manufacture porous scaffolds structure method was proposed.The porous structure mechanic property was guaranteed on the basis of lower elastic modulus through design unit cell.Unit structure topology optimization and extraction were made by the software of Optistruct.Scaffolds were obtained by repairin...
【基金】 北京市科技计划资助项目(K2101311201401)
【更新日期】 2017-05-05
【分类号】 TB383.4;R318.08
【正文快照】 骨骼缺损是妨碍人体健康、影响人们幸福感的一大元凶.随着全球人口老龄化进程加速、人类寿命不断延长、交通事故频发以及运动创伤的增多等,都会导致骨骼的缺损,对于承重部位的骨缺损,通常需要力学性能较高的金属植入体.但受传统的制造工艺的影响,实心金属植入体有明显的不足,比

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