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题名基于TPMS建模方法进行仿生骨支架结构设计
被引量：2
- 1
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作者
石张傲
周鑫
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机构
四川大学机械工程学院
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出处
《机械》
2020年第3期1-6,共6页
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基金
国家重点研发计划(2016YFC1100600)
国家自然科学基金(61540006)。
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文摘
为了更好地拟合出人体骨细胞生存生长的多孔曲面环境,采用基于函数的极小三周期曲面(TPMS)建模方法,来进行仿生骨支架结构的设计。采用这种方法,能够通过调整函数的相关参数,实现对仿生骨支架孔径大小以及孔隙率大小的精准控制。选取了TPMS结构中的一种P曲面结构,通过与人体真实骨组织结构单元孔径大小以及孔隙率大小进行比对,选定了P曲面结构的参数值u,并确定了仿生骨支架合理的单元尺寸,最后通过有限元仿真软件对模型进行了力学分析及评估,结果表明,设计的支架结构具有更匹配人体骨结构的力学性能,对指导构建人工骨支架结构具有重要意义。
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关键词
TPMS
人工骨支架
有限元分析
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Keywords
TPMS
artificial bone scaffold
finite element analysis
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分类号
R687.4
[医药卫生—骨科学]
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题名多孔股骨假体结构设计与性能研究
被引量：2
- 2
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作者
周鑫
粟智远
刘林林
石张傲
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机构
四川大学机械工程学院
西南医科大学附属医院骨与关节外科
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出处
《机械》
2020年第4期1-5,共5页
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基金
国家重点研发计划(2016YFC1100600)
国家自然科学基金(61540006)。
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文摘
目前的全髋关节假体股骨柄与宿主骨之间的弹性模量存在巨大的差异,这将诱导无菌性松动等长期并发症的发生。仿生多孔股骨柄能有效缓解应力遮挡带来的骨吸收问题,并通过骨细胞向内生长从而提供牢固的长期稳定性。本文旨在通过有限元分析,探讨不同多孔股骨柄在缓解骨吸收、促进骨整合方面的应用前景。提出了一种基于金刚石晶格结构的直观可视化方法,以了解孔隙大小、孔隙率与骨生长需求和增材制造约束之间的关系,并得到了金刚石晶格结构孔隙率选择的许可设计空间。随后,借助有限元的分析方法,在计算机中仿真模拟手术结果,并对多孔假体和全金属假体进行刚度以及应力遮挡率方面的评价。结果表明多孔假体在促进骨整合和缓解骨吸收方面具有明显的优势。
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关键词
全髋关节置换
应力遮挡
多孔结构
孔隙率
弹性模量
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Keywords
total hip arthroplasty
stress shielding
porous structure
porosity
elastic modulus
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分类号
TB124
[理学—工程力学]
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题名增强相种类对DLP制备氧化硅基复合陶瓷性能的影响
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作者
刘星宇
石张傲
吴甲民
郑家鑫
郭琳
史玉升
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机构
华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术全国重点实验室
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出处
《航空材料学报》
2026年第1期100-108,共9页
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文摘
氧化硅陶瓷因其优异的介电性能与热稳定性,在天线罩材料领域具有广泛应用。然而,传统陶瓷成形工艺难以满足复杂结构构件的制备需求。为提升氧化硅陶瓷的成形质量与力学性能,本工作采用数字光处理(digital light processing,DLP)增材制造技术,系统研究不同增强相类型对氧化硅基复合陶瓷性能的影响。以氧化硅为基体,分别引入莫来石颗粒、氮化铝颗粒及氧化铝包覆颗粒作为增强相,制备多组复合陶瓷样品,并对其相组成、显微结构、体积密度及抗弯强度等性能进行表征与分析。结果表明,增强相种类显著影响氧化硅基复合陶瓷中方石英的析出行为及致密化过程。其中,以莫来石颗粒为增强相时,样品综合性能最优,其垂直与水平方向的收缩率分别为8.73%和8.66%,显气孔率为17.44%,体积密度为1.80 g/cm^(3),抗弯强度最高,可达17.94 MPa。
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关键词
氧化硅陶瓷
数字光处理
增强相
莫来石
力学性能
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Keywords
silica ceramic
digital light processing(DLP)
reinforcement phase
mullite
mechanical property
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分类号
V254
[一般工业技术]
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