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激光增材制造WNbMoTa高性能高熵合金
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作者 青宇 张航 +3 位作者 王兴理想 陈子豪 黄胜 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第15期10-16,共7页
随着工业实践中高端装备耐温部件整体制造要求的提高,现有合金材料体系、制造工艺难以满足需求。研究将高熵合金材料与激光增材制造技术耦合,为我国大尺寸、复杂高端装备零部件的整体制造提供了新的解决方案。一方面,通过激光熔覆沉积... 随着工业实践中高端装备耐温部件整体制造要求的提高,现有合金材料体系、制造工艺难以满足需求。研究将高熵合金材料与激光增材制造技术耦合,为我国大尺寸、复杂高端装备零部件的整体制造提供了新的解决方案。一方面,通过激光熔覆沉积技术成形了WNbMoTa、NbMoTa等多种高性能高熵合金,成形的高熵合金晶粒尺寸细小且无微观成分偏析。其中NbMoTa高熵合金1000℃下屈服强度达到530MPa,高于国内应用于航空发动机涡轮叶片的GH4169、DZ125高温合金和应用于航空航天工业的T111、C103、Nb-1Zr难熔合金。另一方面,通过基于有限差分-有限元数值模拟的方法对高熵合金材料成形过程中的热应力与应变进行数值模拟,解决了选区激光熔化成形高熵合金过程中样件易翘曲的问题。 展开更多
关键词 高端装备 激光增材制造 高熵合金
利用模型分解的曲面分层五轴挤出打印装置及工艺 预览
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作者 冯晓静 崔滨 +7 位作者 刘亚雄 任辉 良刚 刘永财 王玲 连芩 贺健康 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期24-30,共7页
针对传统平面熔融沉积成型(FDM)只能在平面内排布丝材,导致零件力学性能差、表面粗糙度高、浪费材料等问题,研究了曲面分层五轴挤出打印装置及工艺。首先,以球面并联机器人作为双轴转动成型平台,结合经典的并联臂型三维挤出打印机,搭建... 针对传统平面熔融沉积成型(FDM)只能在平面内排布丝材,导致零件力学性能差、表面粗糙度高、浪费材料等问题,研究了曲面分层五轴挤出打印装置及工艺。首先,以球面并联机器人作为双轴转动成型平台,结合经典的并联臂型三维挤出打印机,搭建曲面分层五轴挤出打印设备;然后,以底层曲面为基准,将零件的三维模型分解为按照打印顺序排列的曲面,每层曲面再分解为按宽度铺满曲面的丝材路径;之后,按照坐标变换公式和位姿反解公式在下位机控制软件Marlin固件中编写轨迹规划函数,解释并执行零件路径规划文件进行曲面分层五轴三维打印。通过对零件进行力学试验,相同零件的五轴挤出打印比三轴挤出打印,最大破坏力由(189.37±8.7) N提高到了(445.54±52.57) N,材料消耗减少了46%。因此,低成本、高精度的五轴三维打印设备能够打印高强度、高刚度、无支撑、表面粗糙度低的零件,在曲面结构打印、无支撑结构打印以及复合材料连续打印等方面有重要的应用前景。 展开更多
关键词 材料挤出成型 快速成型 曲面分层五轴打印 球面并联机器人
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基于明胶-海藻酸钠复合水凝胶的挤压式3D细胞打印研究 预览
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作者 连芩 +4 位作者 呼延一格 何晓宁 贺健康 徐峰 《电加工与模具》 2019年第1期56-59,共4页
制备了明胶-海藻酸钠复合水凝胶,研究了不同配比下复合水凝胶的流变特性,并将其用于挤压式3D细胞打印。实验结果表明:在明胶、海藻酸钠的质量体积比分别为50、60g/L时,复合水凝胶材料的打印性能较好,能避免喷头堵塞或材料从喷嘴滴落等问... 制备了明胶-海藻酸钠复合水凝胶,研究了不同配比下复合水凝胶的流变特性,并将其用于挤压式3D细胞打印。实验结果表明:在明胶、海藻酸钠的质量体积比分别为50、60g/L时,复合水凝胶材料的打印性能较好,能避免喷头堵塞或材料从喷嘴滴落等问题;在气压为0.1~0.3MPa、打印速度为10~20mm/s、喷头直径为210~920μm条件下,可将打印出的细丝直径控制在300~1500μm,能按需打印出水凝胶薄膜或三维结构,且用复合水凝胶打印出的细胞在静态培养14天后仍存活90%以上。 展开更多
关键词 挤压式细胞打印 水凝胶 细胞打印
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全关节镜下内引流技术治疗腘窝囊肿 预览
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作者 倪建龙 时志斌 +3 位作者 樊立宏 党晓谦 王坤正 《中国骨伤》 CAS CSCD 2019年第5期454-458,共5页
目的:对比全关节镜下内引流技术与关节镜联合后方小切口技术治疗腘窝囊肿的临床疗效。方法:2015年1月至2017年1月收治腘窝囊肿患者60例,男29例,女31例,年龄30~65(47.8±2.5)岁,病程(8.5±4.2)个月。其中30例接受全关节镜下内引... 目的:对比全关节镜下内引流技术与关节镜联合后方小切口技术治疗腘窝囊肿的临床疗效。方法:2015年1月至2017年1月收治腘窝囊肿患者60例,男29例,女31例,年龄30~65(47.8±2.5)岁,病程(8.5±4.2)个月。其中30例接受全关节镜下内引流技术治疗(全关节镜组),30例接受关节镜联合后方小切口技术治疗(关节镜联合小切口组)。对两组手术时间、术中出血量、切口长度、术后Rauschning和Lindgren分级0级恢复率及膝关节Lysholm评分进行对比。结果:全关节镜组29例和关节镜联合小切口组28例获得随访,时间8~20(12.8±2.1)个月。手术时间:全关节镜组(45.32±5.71) min,关节镜联合小切口组(44.56±3.85) min;术后Rauschning和Lindgren分级0级恢复:全关节镜组23例,关节镜联合小切口组22例;术后膝关节Lysholm评分:全关节镜组84.5±11.2,关节镜联合小切口组83.2±12.7;两组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。术中出血量:全关节镜组(5.32±1.25) ml,关节镜联合小切口组(20.75±8.18) ml;切口长度:全关节镜组(1.51±0.34) cm,关节镜联合小切口组(7.34±0.75) cm;两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。两组末次随访均行膝关节MRI检查,无囊肿复发病例。结论:全关节镜下内引流技术与关节镜联合后方小切口技术治疗合并关节内病变腘窝囊肿的临床疗效相当,但创伤更小,术后恢复更快。 展开更多
关键词 腘窝囊肿 关节镜 引流术
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可拉伸柔性电路的原位封装3D打印工艺
5
作者 朱伟军 陈言坤 +2 位作者 张志坤 田小永 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第15期64-70,共7页
可拉伸柔性电路是可拉伸柔性电子关键组成部分。金属铜导线具有良好的电学性能、力学性能、导热性等,在电子行业中应用广泛。但是,常规印刷成形的铜基电路不可拉伸,无法直接用于柔性电子。为此,基于电路结构的柔性化设计和3D打印加工技... 可拉伸柔性电路是可拉伸柔性电子关键组成部分。金属铜导线具有良好的电学性能、力学性能、导热性等,在电子行业中应用广泛。但是,常规印刷成形的铜基电路不可拉伸,无法直接用于柔性电子。为此,基于电路结构的柔性化设计和3D打印加工技术,提出一种可拉伸柔性金属导线电路的原位封装3D打印技术,实现可拉伸金属导线及其封装层的同轴打印成形,将其嵌入到打印的柔性封装膜内,最终完成可拉伸柔性电路的一体化加工。设计了可拉伸变形的金属导线原位封装结构,开发了可用于原位封装打印的喷头结构,研究了原位封装3D打印工艺,在此基础上对柔性电路的拉伸性能进行了研究。发展了一种多材料多功能结构的一体化3D打印技术,探索了该技术在可拉伸柔性电路加工中的应用,为柔性电子的设计与加工提供了新思路。 展开更多
关键词 柔性电子 屈曲结构 可拉伸变形 3D打印 增材制造
髋关节镜治疗凸轮型股骨髋臼撞击综合征的近期疗效 预览
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作者 倪建龙 时志斌 +3 位作者 周小倩 樊立宏 党晓谦 《中华骨与关节外科杂志》 2019年第3期221-225,共5页
背景:凸轮型股骨髋臼撞击综合征(FAI)临床常见,保守治疗效果不佳,髋关节镜技术是近年来治疗FAI的主流方法。目的:探讨使用髋关节镜治疗凸轮型FAI的近期临床疗效。方法:选择2015年6月至2017年5月间33例(33髓髋)凸轮型FAI患者。所有患者... 背景:凸轮型股骨髋臼撞击综合征(FAI)临床常见,保守治疗效果不佳,髋关节镜技术是近年来治疗FAI的主流方法。目的:探讨使用髋关节镜治疗凸轮型FAI的近期临床疗效。方法:选择2015年6月至2017年5月间33例(33髓髋)凸轮型FAI患者。所有患者行髋关节镜手术,清理增生滑膜,缝合或者清理损伤盂唇,股骨头颈部"凸轮"状增生隆起磨削成形术。记录并比较术前及末次随访时患者髋关节活动度(包括屈髋活动度及屈髋90°内旋活动度)、α角、疼痛视觉模拟评分(VAS)及改良Harris评分。结果:所有患者切口均甲级愈合。术后1例患者出现会阴区麻木,1例出现大腿外侧麻木,术后给予消肿、营养神经等常规药物治疗1周后症状均消失。所有患者均获得随访,随访11~25个月,平均随访(13.6±3.4)个月。末次随访时患者髋关节活动度及改良Harris10.4)°,(29.5±12.6)°vs(7.1±4.3)°,(81.8±7.6)分vs(51.6±5.4)分],α角及疼痛VAS评分均较术前降低[(42.2±7.5)°vs(65.3±11.4)°,(1.5±0.8)分vs(6.3±1.5)分],且差异均有统计学意义(t=4.2、6.7、14.4、8.1、15.3,P均<0.05)。结论:髋关节镜治疗凸轮型FAI能明显缓解患者症状,创伤小,恢复快,近期疗效满意。 展开更多
关键词 髋关节镜 股骨髋臼撞击综合征 凸轮型
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连续碳纤维增强聚乳酸复合材料3D打印及回收再利用机理与性能
7
作者 刘腾飞 田小永 +1 位作者 朱伟军 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期128-134,共7页
纤维增强树脂基复合材料具有轻质高强的优异特性,但传统成型工艺具有成本高、过程复杂、难以回收的缺点限制了复合材料的广泛应用,介绍了一种新的连续纤维增强热塑性复合材料3D工艺(CFRTPCs)及其回收再利用策略,建立成型过程与界面性能... 纤维增强树脂基复合材料具有轻质高强的优异特性,但传统成型工艺具有成本高、过程复杂、难以回收的缺点限制了复合材料的广泛应用,介绍了一种新的连续纤维增强热塑性复合材料3D工艺(CFRTPCs)及其回收再利用策略,建立成型过程与界面性能、力学性能的内在联系,打印连续碳纤维增强聚乳酸(CF/PLA)样件抗弯强度与模量分别达到390MPa与30.8GPa,实现了复合材料低成本一体化快速制造,其回收再利用过程无污染,材料利用率为75%,二次打印样件抗弯强度提高25%左右,实现了复合材料高效高性能绿色回收再利用,二者结合形成一种全生命周期复合材料应用模式。 展开更多
关键词 连续纤维 热塑性复合材料 3D打印 回收再利用
高性能聚芳醚酮及其复合材料粉末床熔融成形的现状与挑战 预览
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作者 晏梦雪 田小永 《精密成形工程》 2019年第4期64-72,共9页
粉末床熔融成形是增材制造技术中的一种,以聚合物及其复合粉末为原材料,可用于特种工程塑料聚芳醚酮及其复合材料的增材制造,无需任何工装和模具即可完成复杂结构制件的直接成形,为航空航天、汽车工业领域内对制件结构优化和快速开发提... 粉末床熔融成形是增材制造技术中的一种,以聚合物及其复合粉末为原材料,可用于特种工程塑料聚芳醚酮及其复合材料的增材制造,无需任何工装和模具即可完成复杂结构制件的直接成形,为航空航天、汽车工业领域内对制件结构优化和快速开发提供了一种解决方案。介绍了粉末床熔融成形聚芳醚酮及其复合材料的国内外研究现状,从成形系统、原材料、成形工艺以及碳纤维增强聚芳醚酮复合材料增强机理与性能等几个方面展开了论述,并对粉末床熔融成形聚芳醚酮及其复合材料面临的挑战进行了分析。 展开更多
关键词 增材制造 3D打印 粉末床熔融成形 聚芳醚酮 复合材料 聚醚酮 聚醚醚酮 聚醚酮酮
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凝胶注模和反应熔渗SiC陶瓷基零件素坯缺陷控制及高温力学性能研究 预览
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作者 鲁中良 曹继伟 +2 位作者 冯朋帅 卢秉恒 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期63-69,共7页
针对凝胶注模和反应熔渗SiC陶瓷零件由于炭黑团聚、含量不足引起的坯体宏观裂纹、残留硅含量过高等问题,提出了一种有效控制陶瓷组织缺陷与残硅含量、提升陶瓷零件高温力学性能的方法。以短碳纤维代替炭黑作为碳源,通过实验对比分析了... 针对凝胶注模和反应熔渗SiC陶瓷零件由于炭黑团聚、含量不足引起的坯体宏观裂纹、残留硅含量过高等问题,提出了一种有效控制陶瓷组织缺陷与残硅含量、提升陶瓷零件高温力学性能的方法。以短碳纤维代替炭黑作为碳源,通过实验对比分析了碳纤维与炭黑在陶瓷浆料中的分散性,以及这两种碳源对陶瓷素坯质量的影响规律;采用扫描电子显微镜和X射线衍射等手段研究了碳纤维和SiC陶瓷微观结构及其物相组成,并探讨了碳纤维体积分数对反应熔渗SiC陶瓷基零件高温性能的影响规律。结果表明:较之炭黑,短碳纤维在陶瓷浆料中具有良好的分散性,干燥后陶瓷坯体内大尺寸气孔和裂纹等缺陷得到有效控制;在反应熔渗过程中,碳纤维溶解到液硅中并生成β-SiC取代残硅,填充了陶瓷坯体的剩余孔隙;当碳纤维体积分数增加时,陶瓷坯体中的残硅含量得到有效控制;碳化硅陶瓷高温(1 350℃)力学性能指标随着碳纤维体积分数增加,先增大后减小,当碳纤维体积分数为20%时达到最大,高温弯曲强度、断裂韧性分别为(343±19)MPa、(5.04±0.27)MPa·m^1/2。 展开更多
关键词 凝胶注模 反应熔渗 碳化硅 短碳纤维 高温力学性能
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激光金属成形缺陷在线检测方法及热场仿真 预览
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作者 田舒平 解瑞东 +3 位作者 张安峰 张连重 高峰 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第2期212-218,共7页
针对激光金属沉积(LMD)增材制造过程中易产生微裂纹等冶金缺陷,严重影响制件疲劳力学性能的问题,提出了LMD增材制造冶金缺陷在线红外扫描检测的方法。为验证该检测方法的可行性,进行了LMD钛合金试件人工裂纹缺陷热场仿真分析与红外测温... 针对激光金属沉积(LMD)增材制造过程中易产生微裂纹等冶金缺陷,严重影响制件疲劳力学性能的问题,提出了LMD增材制造冶金缺陷在线红外扫描检测的方法。为验证该检测方法的可行性,进行了LMD钛合金试件人工裂纹缺陷热场仿真分析与红外测温扫描检测实验研究。通过缺陷热场仿真分析揭示了红外测温特征峰峰高与裂纹宽度、深度的关系规律。人工裂纹检测实验表明,红外测温仪探头扫过各人工裂纹上方时,测温波形会出现明显增高的特征峰。通过仿真拟合关系式计算的裂纹宽度温升幅度曲线与实验数据曲线的比较验证了仿真分析结果的正确性。 展开更多
关键词 增材制造 红外检测 热场仿真 冶金缺陷
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电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印
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作者 赵佳伟 兰红波 +2 位作者 杨昆 彭子龙 《工程科学学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期652-661,共10页
针对传统熔融沉积成型面临的成型精度低和打印材料受限,基于电流体动力熔融沉积在成形高度、材料种类、基板导电性和平整性、3D成形能力等方面的不足和局限性,本研究提出一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印新工艺,其采用双加热集成式喷头... 针对传统熔融沉积成型面临的成型精度低和打印材料受限,基于电流体动力熔融沉积在成形高度、材料种类、基板导电性和平整性、3D成形能力等方面的不足和局限性,本研究提出一种电场驱动熔融喷射沉积3D打印新工艺,其采用双加热集成式喷头并施加单极脉冲高电压(单电势),利用电场驱动微量热熔融材料喷射并精准沉积来形成高分辨率结构.引入两种新的打印模式:脉冲锥射流模式和连续锥射流模式,拓展了可供打印材料的种类和范围.通过理论分析、数值模拟和实验研究,揭示了所提出工艺的成形机理、作用机制以及成形规律.利用提出的电场驱动熔融喷射沉积3D打印方法,结合优化工艺参数,完成了三个典型工程案例,即大尺寸微尺度模具、大高宽比微结构、宏微跨尺度组织支架和网格三维结构.其中采用内径250μm喷头,打印出最小线宽4μm线栅结构,高宽比达到25∶1薄壁圆环微结构.结果表明,电场驱动熔融喷射沉积高分辨率3D打印具有打印分辨率高、材料普适性广、宏/微跨尺度的突出优势,为实现低成本、高分辨率熔融沉积3D打印提供了一种全新的解决方案. 展开更多
关键词 高分辨3D打印 电场驱动喷射 双加热喷头 熔融沉积成型 微纳增材制造
连续面曝光陶瓷3D打印
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作者 王赫 兰红波 +6 位作者 钱垒 赵佳伟 许权 朱晓阳 张广明 鲁中良 《中国科学:技术科学》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期681-689,共9页
针对传统陶瓷3D打印存在打印效率低和成型件具有各向异性的不足和局限性,提出一种连续面曝光陶瓷3D打印新工艺,通过采用自主研发的复合富氧膜并结合配制的树脂基陶瓷浆料实现陶瓷素坯件的连续打印.阐述连续面曝光陶瓷3D打印的基本原理... 针对传统陶瓷3D打印存在打印效率低和成型件具有各向异性的不足和局限性,提出一种连续面曝光陶瓷3D打印新工艺,通过采用自主研发的复合富氧膜并结合配制的树脂基陶瓷浆料实现陶瓷素坯件的连续打印.阐述连续面曝光陶瓷3D打印的基本原理和工艺流程;研究陶瓷浆料的配制,并利用搭建的实验平台揭示了关键工艺参数对成形过程的影响和规律;最后,结合优化的工艺参数,通过两个典型案例(镂空件和薄壁件)连续3D打印,以及所打印的素坯件经脱脂烧结后性能的表征和测试,证实了提出方法的可行性和有效性.实现了陶瓷零件连续3D打印工艺,为探索高效、低成本连续陶瓷3D打印提供了一种全新的解决方案. 展开更多
关键词 陶瓷3D打印 连续3D打印 复合富氧膜 陶瓷浆料 增材制造
可控变形复合材料结构4D打印 预览
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作者 田小永 王清瑞 +1 位作者 卢秉恒 《航空制造技术》 2019年第1期20-27,共8页
4D打印技术是一种采用3D打印工艺方法实现具有对外界刺激响应功能、可变形状或性能的智能结构增材制造技术。综述了4D打印技术的基本工艺方法,如形状记忆材料4D打印、仿生复合材料结构4D打印、外场驱动智能结构4D打印等;分析了现有4D打... 4D打印技术是一种采用3D打印工艺方法实现具有对外界刺激响应功能、可变形状或性能的智能结构增材制造技术。综述了4D打印技术的基本工艺方法,如形状记忆材料4D打印、仿生复合材料结构4D打印、外场驱动智能结构4D打印等;分析了现有4D打印技术在变形过程不连续、制备难度较大、难以实现变形过程可控等方面存在的问题;提出了连续纤维增强复合材料的4D打印策略,展示了任意可展曲面结构的设计与4D打印流程;分析了4D打印技术未来在航空航天、生物医疗及软体机器人等领域的潜在应用价值。 展开更多
关键词 4D打印 3D打印 增材制造 可控变形 复合材料 连续纤维
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超材料结构增材制造技术及其应用研究进展 预览
14
作者 梁庆宣 杨贞 +3 位作者 何锦 江子杰 陈天宁 《航空制造技术》 2019年第1期30-37,63共9页
超材料结构因具有精确操控电磁波/声波的相位、传播模式等特性而在军事隐形及伪装、通讯、国防安全及医学成像等方面有着重要的科学研究价值和广泛的应用前景,它的研究是近年国际学术界和工程界研究的热点之一。总体来说,国内外超材料... 超材料结构因具有精确操控电磁波/声波的相位、传播模式等特性而在军事隐形及伪装、通讯、国防安全及医学成像等方面有着重要的科学研究价值和广泛的应用前景,它的研究是近年国际学术界和工程界研究的热点之一。总体来说,国内外超材料结构的研究极大地促使超材料结构器件向轻薄化、宽频带及高性能的实用化方向发展,但制造技术与电磁、声学、物理、材料等学科的交叉亟待加强,需要加速探索超材料结构研究向大规模制造跨越的实现途径,推动其快速向应用化方向发展。本文梳理了增材制造工艺在超材料结构制造中的应用现状,讨论了超材料结构功能器件方面的研究进展,并对今后超材料结构研究的发展趋势进行了探讨和展望。 展开更多
关键词 超材料结构 亚波长 增材制造 功能器件 3D打印 光固化
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轻质复合材料飞行器仪器支架选择性激光烧结成形与性能研究
15
作者 晏梦雪 田小永 +5 位作者 彭刚 姚瑞娟 张薇 白锐 孟伟杰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第13期144-150,共7页
针对目前飞行器仪器支架对轻量化、快速开发及结构优化的要求,提出使用选择性激光烧结(SLS)工艺制备轻质复合材料仪器支架,并对其性能进行了综合评估。根据飞行器仪器支架的使用环境,首先对SLS制备短切碳纤维增强尼龙复合材料(CF/PA12)... 针对目前飞行器仪器支架对轻量化、快速开发及结构优化的要求,提出使用选择性激光烧结(SLS)工艺制备轻质复合材料仪器支架,并对其性能进行了综合评估。根据飞行器仪器支架的使用环境,首先对SLS制备短切碳纤维增强尼龙复合材料(CF/PA12)进行了工艺优化并详细研究了复合材料的力学性能、热性能及动态热力学性能,试验结果表明,SLS制备的CF/PA12复合材料的拉伸强度达到63.8 MPa,弹性模量为6.5 GPa,弯曲强度达到118.06 MPa,体积密度仅为1.03 g/cm^3,尤其是其损耗因子在0.03~0.06之间,远远大于金属材料,具有更好的减振性能,并对其装配形式进行了评估。最后,以一款火箭仪器支架为例,通过拓扑优化,实现支架进一步减重40%,且都通过了载荷试验(2 000 N),从而证明了SLS制备复合材料在航空航天领域制件轻量化、快速开发及结构优化方面具有明显的技术优势和一定的应用潜力。 展开更多
关键词 仪器支架 尼龙复合材料 选择性激光烧结 增材制造 拓扑优化
3D打印外固定架治疗胫骨骨折的临床应用
16
作者 乔锋 +4 位作者 靳忠民 高永昌 贺金龙 郑世成 刘曙光 《中华骨科杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期23-29,共7页
目的探讨应用自主研发的3D打印个体化定制外固定架治疗胫骨骨折的可行性及其初步临床应用效果。方法回顾性分析2013年12月至2015年11月,利用计算机辅助复位技术与3D打印技术个体化定制一种具有自动复位功能的骨外固定器治疗7例胫骨干骨... 目的探讨应用自主研发的3D打印个体化定制外固定架治疗胫骨骨折的可行性及其初步临床应用效果。方法回顾性分析2013年12月至2015年11月,利用计算机辅助复位技术与3D打印技术个体化定制一种具有自动复位功能的骨外固定器治疗7例胫骨干骨折患者资料,男5例,女2例;年龄25~49岁,平均38.1岁。首先在胫骨骨折的远、近端分别置入2~3枚固定针,然后进行CT扫描,根据CT扫描数据,设计并3D打印制作外固定架,最后将3D打印外固定架与骨折远、近端对应的固定针连接,完成骨折的自动复位。术后根据X线片评估自动复位的精确性,并在骨折愈合的不同阶段,通过旋拧调节螺母,提供坚强固定、加压固定和弹性固定,以调控骨折断端的应力环境,使其适应骨折愈合的不同阶段。结果7例胫骨骨折患者复位均一次成功,术后X线片示,内外成角1.42°±1.13°,前后成角1.65°±1.36°,内外侧方移位(1.38±1.44)mm,前后侧方移位(1.83±1.30)mm,手术时间分别为9、8、9、1.5、1.4、1.4、2.4 min。7例患者胫骨骨折均获得骨性愈合,愈合时间19~25周,平均(21.4±1.6)周。7例患者均随访至拆除外固定架后6个月,无一例发生再骨折。 结论 3D打印个体化定制外固定架具有自动复位骨折的功能,而且可提供坚强固定、加压固定和弹性固定三种固定方式,用于治疗胫骨干骨折,具有操作简单、复位精确、固定合理等优点。 展开更多
关键词 胫骨骨折 计算机辅助设计 外固定器
基于氧阻聚效应的陶瓷面成形工艺优化研究
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作者 刘小栋 连芩 +5 位作者 曹毅 伍尚华 武向权 孟佳丽 何晓宁 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期224-232,共9页
氧阻聚效应的应用使得陶瓷光固化增材制造技术的加工速度和成形精度有了显著提升。利用自制的陶瓷面成形快速成型系统和具有氧阻聚效应的Al2O3陶瓷浆料,开展了氧气浓度、液槽底部PDMS膜的厚度对已固化层与PDMS膜粘接引起的分离力大小的... 氧阻聚效应的应用使得陶瓷光固化增材制造技术的加工速度和成形精度有了显著提升。利用自制的陶瓷面成形快速成型系统和具有氧阻聚效应的Al2O3陶瓷浆料,开展了氧气浓度、液槽底部PDMS膜的厚度对已固化层与PDMS膜粘接引起的分离力大小的研究;在最优PDMS膜厚(0.3 mm)条件下,氧气浓度对陶瓷件尺寸精度、收缩率以及力学性能的影响研究中发现,氧阻聚效应减小了固化层与PDMS膜粘接形成的分离力大小,但不影响陶瓷零件的弯曲强度(约175 MPa),而且适当的氧气浓度可以显著改善零件的尺寸精度和表面质量。正交实验确定了陶瓷多孔结构成形的工艺参数(包括氧浓度、曝光强度和分层厚度)最优集,对比空气条件下(即氧气浓度约20%)打印成形的多孔结构,最优条件下(即氧气浓度40%)所成形的多孔结构形貌有明显提升,最大尺寸偏差减小45%。 展开更多
关键词 氧阻聚 陶瓷 面成形 制造精度
石墨烯超材料吸波结构3D打印 预览
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作者 田小永 尚振涛 +1 位作者 尹丽仙 《航空制造技术》 2019年第5期14-22,共9页
石墨烯增强树脂基复合材料密度低,具有优良的电磁波吸收性能,是极具应用前景的雷达隐身吸波材料,传统的石墨烯吸波复合材料制备工艺复杂,难以灵活制备复杂结构。超材料作为一种人工电磁介质,以材料自身电磁特性为基础,通过单胞结构设计... 石墨烯增强树脂基复合材料密度低,具有优良的电磁波吸收性能,是极具应用前景的雷达隐身吸波材料,传统的石墨烯吸波复合材料制备工艺复杂,难以灵活制备复杂结构。超材料作为一种人工电磁介质,以材料自身电磁特性为基础,通过单胞结构设计,可实现高性能超材料微波吸收结构(MetaMaterial Absorber,MMA)的设计,利用3D打印技术复杂结构零件快速成型的优势,可实现树脂基MMA功能结构一体化制造。综述了石墨烯增强树脂基复合材料、3D打印超材料吸波性能的研究进展,提出一种基于木堆结构的3D打印石墨烯增强聚乳酸复合材料梯度超材料吸波结构,该结构在4.5~40GHz频段内,具有35.5GHz的超宽频带微波吸收性能(反射损耗低于–10dB). 展开更多
关键词 石墨烯 树脂基复合材料 超材料 3D打印 微波吸收
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肿瘤膝关节假体置换术后患者坐立-起身的生物力学研究 预览 被引量:2
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作者 朱正飞 宋依芯 +4 位作者 康建峰 靳忠民 王航辉 尉萍萍 《实用骨科杂志》 2018年第6期500-504,522共6页
目的通过肿瘤膝关节置换术后坐立-起身生物力学特征,探讨个性化康复策略与健侧肢体的预保护措施。方法采集三种起身方式与五种椅面高度下的坐立-起身步态。通过坐立-起身(sit-to-stand,STS)完成时间、膝关节屈伸角度、地面反作用力对... 目的通过肿瘤膝关节置换术后坐立-起身生物力学特征,探讨个性化康复策略与健侧肢体的预保护措施。方法采集三种起身方式与五种椅面高度下的坐立-起身步态。通过坐立-起身(sit-to-stand,STS)完成时间、膝关节屈伸角度、地面反作用力对称度来综合评估置换侧、健侧的受力情况。结果肿瘤膝关节置换术后(试验组)手撑扶手、双手叉腰、手撑桌面耗时依次为5.6s、2.5s、4.6s,对照组依次为2.2s、3.0s、3.6s,手撑扶手时差异具有统计学意义(P〈0.05)。实验组膝屈伸角度随椅面高度增加,健侧与置换侧分别呈现相应趋势。坐立-起身过程下肢地面反作用力对称度介于0.5~1.0。结论肿瘤膝关节置换术后STS时以健侧代偿为主,STS呈现不对称性。术后早期使用个性化矫形器、鞋垫或支具,能促进膝关节有效康复,对健侧起预保护作用。术后应实施对称性康复策略。 展开更多
关键词 肿瘤膝关节置换术 坐立-起身 生物力学
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激光熔覆沉积成形NbMoTaTi难熔高熵合金的组织与强度研究 预览 被引量:1
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作者 青宇 +4 位作者 张航 张安峰 梁景怡 王兴理想 闫浩祺 《航空制造技术》 2018年第10期61-67,共7页
通过激光熔覆沉积技术制备应用于航空航天工业的Nb Mo Ta Ti难熔高熵合金材料,通过X射线衍射判断出成形的合金晶体结构为体心立方的单相固溶体结构。高熵合金晶粒尺寸大多在2-12μm之间;平均显微硬度为397.6HV,室温抗压强度为1301.83MPa... 通过激光熔覆沉积技术制备应用于航空航天工业的Nb Mo Ta Ti难熔高熵合金材料,通过X射线衍射判断出成形的合金晶体结构为体心立方的单相固溶体结构。高熵合金晶粒尺寸大多在2-12μm之间;平均显微硬度为397.6HV,室温抗压强度为1301.83MPa,1000℃高温抗压强度只达到347.28MPa,其原因可能与激光熔覆沉积成形NbMoTaTi高熵合金的过程中产生的气孔、未熔化/不完全熔化的Ta粉末粒子和裂纹有关,需进一步研究。 展开更多
关键词 激光熔覆沉积 高熵合金 单相固溶体 高温压缩强度 裂纹
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