基于生物相容性材料的3D打印骨骼修复技术的研究与应用

骨骼修复手术是一种难度很高的外科手术,手术成功的关键因素之一是骨骼修复材料的选择及其成型结构。随着3D打印技术在临床医学中的广泛应用,基于生物相容性材料的3D打印骨骼修复技术逐渐降低了骨骼修复手术的医疗成本和失败率。对骨骼修复手术中应用的3D打印生物相容性材料进行了分类,分别阐述了高分子材料和陶瓷材料在该领域的研究和应用。最后提到了3D打印生物相容性材料在骨骼修复中的发展趋势和深远意义。

基于COSMOSWorks的实体有限元优化设计及其应用

介绍了优化设计的基本原理和方法,通过有限元分析软件COSMOSWorks建立了悬臂支架的实体有限元模型并进行了优化设计。实例以零件的体积为优化目标,并以结构应力、位移和固有频率为约束条件。应用COSMOSWorks进行优化设计,优化后零件体积减小了20.3%,大大降低了材料成本,且计算结果表明优化后的结构完全满足给定的约束条件。

泡沫铝三明治板冲压成形数值模拟分析

基于塑性力学理论研究了泡沫金属材料的有限元模型,在此基础上利用ABAQUS软件对泡沫铝三明治板弯曲成形过程进行了有限元数值模拟,并分析了泡沫铝三明治板的冲压成形缺陷,数值模拟结果和实验结果保持了良好的一致性。研究成果为泡沫铝三明治板冲压成形缺陷的控制提供了有效的数值模拟方法。

基于Moldex3D的塑胶模具随形冷却水道优化设计

冷却水路设计直接关系到产品的成型周期以及温度分布,从而影响产品的收缩分布,最终影响产品的翘曲变形。通过Moldex3D模流分析软件,以深腔壳体塑件为例,分析随形水路和传统水路在注塑成型中的冷却及翘曲结果对比,并以此评估随形水路在实际应用中的优势。

双证书制工程教育模式在应用型本科院校中的实践

应用型本科院校肩负着为地方经济社会发展培养大批技能型与服务型人才的重任,为了提高学生的岗位实践能力,急需开展双证书制的工程教育模式改革。文章以SolidWorks认证教育为例,阐述了在应用型本科院校中开展双证书制工程教育模式的实践及效果。

SolidWorks软件在机械类专业金工实习中的应用

随着金工实习教学的改革,传统的教学模式已经越来越不适应现代教学的发展。三维软件的日益普及为金工实习提供了很好的教学发展空间。重点阐述了SolidWorks在模型制作、实习教学、工程图等几方面的应用,说明其在机械类专业金工实习教学过程中的重要作用和意义。

陶瓷增材制造技术在齿科领域的应用现状

陶瓷材料因其生物相容性、化学稳定性、机械强度和美学特性而广泛用于牙科领域,以修复、替换受损或缺失的牙齿。但是,陶瓷产品在加工生产方面存在一些问题,需要对生产过程进行非常严格的控制,才能获得具有足够机械性能的牙齿件。增材制造是一项新兴技术,该技术能够以可持续、更经济的方式生产定制复杂的齿科产品。尽管增材制造前景非常光明,但目前陶瓷增材制造齿科材料的研究仍不足,需要做进一步的工作才能使其广泛应用于齿科领域,因此综述了陶瓷材料增材制造在牙科领域的应用现状,介绍了主要的可打印材料、最常用的技术以及应用案例,并总结了齿科陶瓷增材制造发展面临的挑战。

工艺参数对激光3D智能打印效果的分析研究

为了摆脱激光3D智能打印中数据复杂、3D物体表面曲率不利于计算等情况,并从多个角度稳定提升激光3D智能打印效果,需从工艺参数入手进行分析与研究,因此,提出一种激光3D智能打印工艺参数分析方法,主要进行分层厚度与覆膜工艺参数对打印效果的函数与实例分析。所提方法利用四叉树进行激光3D点云数据的处理与存储,通过切割四叉树来建立点云数据重心与分层厚度的关系图例,从四叉树切割误差入手进行最佳分层厚度的迭代求解。方法还讨论了覆膜工艺参数以及激光功率、3D扫描速率等对打印效果的影响,并给出各项工艺参数的最佳取值范围。实验结果表明,在所提方法给定的工艺参数支持下,激光3D智能打印工作的复杂度小、产品活化能高,具备很好的打印效果。

虚拟现实技术在热室遥控维护中的应用研究

热室广泛应用于辐射防护领域,使维护人员免受放射性部件的辐射危害。为了保证热室遥控维护的可行性和安全性,开展了虚拟现实技术在热室遥控维护中的应用研究。实践表明,在热室遥控维护中应用虚拟现实技术进行虚拟维修培训,不仅可以优化操作过程,提高维护人员的熟练程度,而且能够有效地降低维护人员被辐射的风险、节约科研和运营管理经费。

热室遥控交换装置的结构设计与优化分析

热室广泛应用于辐射防护领域,使维护人员免受放射性部件的辐射危害。由于热室环境的特殊性,遥控交换装置在放射性部件的维修和更换中发挥了非常重要的作用。为了提高遥控交换装置的寿命和使用效率,通过CAE软件对遥控交换装置的重要部件进行结构设计与优化分析,提高零件的强度,减少零件的变形,从而减少设计的不合理,为热室遥控装置的优化设计提供参考。

多孔镁骨植入体三维建模及力学性能有限元分析

使用逆向工程软件Geomagic Studio进行符合人体实际骨骼尺寸外部轮廓的三维建模,用三维软件SolidWorks进行多个孔隙结构的有限元模型设计,并利用有限元分析软件ABAQUS对相应模型进行力学性能分析,计算数据是否符合实际人体骨骼性能要求。最后结合最佳有限元模型与植入骨外部轮廓模型,得到最终植入骨。

基于COSMOSWorks的框架结构体的优化设计

介绍了COSMOSWorks的优化分析流程,并以食品压榨机框架为例进行了有限元分析。实例以框架结构体的质量为优化目标,并以结构应力、位移和第一阶固有频率为约束条件。优化后框架结构体质量减少了19.3%,大大降低了材料成本,且计算结果表明优化后的结构完全满足给定的约束条件。

网络化CAD/CAM职业技能认证实践

由于市场的激烈竞争,企业需要大量掌握CAD/CAM的应用型高级技术人才。在此形势下,积极开展"以就业为导向,以岗位技能为核心"的符合东莞及周边地区企业发展需求的网络化CAD/CAM职业技能认证实践是现实可行的。

激光透射焊接聚碳酸酯的有限元数值模拟

为了研究激光透射焊接塑料过程中温度分布对焊接显微结构和强度的影响。采用ABAQUS软件,建立了使用激光透射焊接技术焊接聚碳酸酯(PC)的三维有限元热分析模型,通过子程序DFLUX和FFORTRAN语言编程实现超高斯型热源的动态加载,有限元分析得到激光透射连接过程中温度场的分布。结果表明:当激光功率P=40W,焊接速度v=40mm/s时,焊接温度达到333.8℃,焊接强度最高(1.3KN),焊接质量最好;当焊接速度v=10 mm/s时,最高温度达到589.5℃,拉伸强度为0.4KN。当激光功率为40W,焊接速度为100mm/s时,焊接温度达到165.5℃,拉伸强度为0.74KN。焊缝成形的好坏主要与焊接温度有关,可通过选择合适的工艺参数对这些缺陷进行控制。

覆盖件面畸变缺陷形成机理研究

以矩形柱面扁壳为模型,实验研究了其拉深件的面畸变。对柱面扁壳成形的全过程进行了数值模拟,得到了柱面扁壳面畸变区内部应力场的信息及材料的流动形态。揭示了在整个变形过程中畸变区应力状态及其历史演化过程,进而对柱面扁壳面畸变缺陷形成的机理做出了明确的解释。结果表明:柱面扁壳成形后在柱面方向出现面畸变,面畸变沿柱面方向呈M型且基本成对称的分布,残余压应力是面畸变形成的根本原因,最后用汽车机罩盖板实例验证了面畸变机理分析的正确性。

基于有限元法的聚碳酸酯激光焊接性能研究

为了揭示焊接参量对焊接质量的影响机理,优化焊接工艺参量,利用超景深显微镜和拉伸试验机对不同功率、焊接速率和材料厚度参量下的焊接强度进行了观察和测试。采用ABAQUS建立3维轴对称物理模型,对焊接过程中的温度分布进行了有限元模拟,并通过正交试验获得了各参量对焊接质量的影响规律。结果表明,激光功率是影响焊接强度的首要因素,其次是焊接速率,材料厚度影响最小;焊接过程中焊接温度越高,焊缝的宽度越大,可能导致熔池材料分解,焊缝中的气泡增多,影响焊接强度。

金工实习教学项目工程化研究

根据机械行业发展状况和现代制造业特点,结合地方经济、工业发展要求和金工实习特点,从金工实习的教学方式、教学内容和教学效果方面进行金工实习项目工程化研究和实践,取得了良好的教学改革和人才培养效果。

泡沫铝芯三明治板材U型弯曲成形试验研究

研究了泡沫铝芯三明治板材U型弯曲工艺,建立了冲压弯曲试验系统,给出了泡沫铝芯三明治板材弯曲变形模式和载荷位移曲线。综合运用试验、塑性力学理论分析了三明治板材冲压弯曲宏微观协调变形机制,以及泡沫铝三明治板材冲压成形板面-泡沫铝芯间界面剥离、圆角半径处过度减薄、泡沫铝芯剪应力裂纹等主要成形缺陷。探讨了压边力和冲压成形板厚的控制规律。

基于PowerMILL的球面图案模型的五轴加工应用

通过对球面图案模型的加工工艺流程的探讨,研究基于先进CAM技术的球面图案模型的多轴加工刀具路径编程工艺,提出了面向工艺特征、符合工程化概念的该模型五轴编程加工工艺规范化思路及具体实施方案,基于Power MILL的复杂模型的多轴加工方法能有效地减少加工循环次数、优化刀轨路径,提高了编程效率、加工精度和加工效率。

“学生助理实验员教学法”在工业基础训练教学中的应用

"学生助理实验员教学法"是工业基础训练课程中的教学新方法,其主要特点是选拔具有较好理论基础与较高实践技能的学生进行一定的培训,经过考核合格后担任实训指导老师的助手,参加实训课程的备课、材料准备、资料查找及讲解授课和操作指导等各个环节的工作。几年来,"学生助理实验员教学法"经过东莞理工学院现代工业技术实习中心的不断实施和完善,取得了较好的教学效果。