3D Design and Analysis of Crushing Roller of High-pressure Grinding Roller

Crushing roller is one of the main parts of High-p re ssure Grinding Roller, which is a kind of high efficient ore crushing equipment. A kind of assembled roller, which is more convenient to renovate worn surface b y simply replacing segmented surface of the roller, was developed. The structura l models of assembled roller’s components were designed with SolidWorks softwar e based on feature modeling, these solid models of the roller were virtually ass embled. Through this work, not only was the assemble interference checked out so as to examine validity of the structure design, but also these solid models cou ld be recognized by COSMOS/Works software, through which the finite element an alysis can be done. Then the stress and displacement of the main shaft and sur face segment in two different working states were analyzed and detected quickly according to the analysis results with COSMOS/Works. In conclusion, the optimum clearance of 1.0～2.0 mm between concave-convex studded segments is determined to make the using life of assembled roller longer.

基于Smart 3D软件的船舶二维与三维集成设计变更

船舶二维与三维集成设计流程复杂、变更需求大。梳理船舶设计变更研究现状。基于Smart 3D软件,从数据处理、二维与三维映射转换和设计变更管理等方面进行船舶二维与三维集成设计变更关键技术分析,并对船舶二维与三维集成设计变更的可行性进行实例验证。结果表明,基于Smart 3D软件进行船舶二维与三维集成设计变更可有效提升集成设计变更的精度与管理效率。

多组分多层级3D打印材料研究进展

多组分多层级3D打印材料(McMl3DPMs)是一种新兴的先进材料,源于多孔材料、复合材料和增材制造的融合。由于增材制造赋予了Mc Ml3DPMs三维架构跨越广泛组分构成和结构类型的能力,Mc Ml3DPMs拥有杰出的机械性能,甚至是通常被认为相互排斥的性能(例如高强度和高韧性)。本文重点介绍为了实现高性能结构用Mc Ml3DPMs所必须解决的科学挑战以及最近研究工作对此做出的努力,将从结构设计、制造过程建模、缺陷表征和性能评价3个方面对相关案例进行回顾。最后,本文指出了当前研究的不足之处,并展望了Mc Ml3DPMs的未来发展,包括讨论了进一步推进这一新兴领域发展的几个可能的研究方向。

基于Style 3D针织运动装虚拟设计与应用

基于Style 3D虚拟服装试衣软件,通过对虚拟试衣技术现状的分析,以针织运动装作为虚拟试衣对象,从四个部分进行展开,包含人体建模,版片的三维排布与缝合,运动装面料仿真与试穿效果展示,以及驳样改款与模块组合。借助于三维面料扫描技术获取面料材质纹理和相关辅料配件,进一步丰富针织运动装的装饰效果。3D快速驳样改款和虚拟展示能有效地优化设计过程,针织运动装模块组合模拟应用适应快时尚节奏下改款搭配的需求,根据现有版型快速驳样改款亦是对传统设计与展示模式的一种突破。

以3D增材制造项目为牵引的项目驱动式教学改革探讨——以汽车车身结构与设计为例

为了更好地提升教学效果、培养学生综合能力,文章基于汽车车身结构与设计课程内容与课程目标,提出了一种以3D增材制造项目为牵引的项目驱动式教学改革模式,该模式以“高阶性、创新性与挑战度”为要求,以3D增材制造项目为牵引,构造出具体的结构设计及优化理论与制造实践相结合的教学项目,构建了“设计-优化-制造-测试-应用”全过程的项目驱动教学内容体系。在教学课程实施过程中,学生可充分接触产业前沿,自主探究学习先进理论,并充分锻炼学生解决复杂问题的综合能力,培养出满足产业发展的高素质高能力工程人才全面提升学生能力。

基于椅旁设计和3D打印的数字化栅栏式微种植钉导板的应用研究

目的:评价通过椅旁设计和3D打印制作的数字化栅栏式微种植钉导板在微种植钉植入术中的应用效果。方法:选取需行微种植钉植入的患者15例,术前拍摄口腔颌面部锥形束CT(cone beam computed tomography,CBCT),使用数字化口内扫描仪获得口扫图像,应用3Shape Dental System软件将两者图像拟合后设计导环。导环文件和口扫图像导入Plasty CAD软件,完成栅栏式导板设计。使用椅旁3D打印设备打印导板,光固化后打磨抛光和试戴。在导板引导下植入微种植钉30颗。拍摄术后CBCT,与术前CBCT图像拟合,测量微种植钉实际植入与设计植入的偏差,包括角度偏差和位置偏差,进行精确度分析。测量实际植入的微种植钉与天然牙根的最小间距,评价植入安全性。观察微种植钉植入术后3个月内的固位情况,评价其稳定性。结果:数字化栅栏式导板引导下微种植钉实际植入与设计植入的角度偏差值为(1.25±3.41)°,微种植钉颈部、根部位置与设计植入的偏差值分别为(0.17±0.46)mm、(0.13±0.41)mm,两者比较差异无统计学意义(P>0.05)。30颗微种植钉与牙根均无接触,安全性Ⅰ级占86.67%,Ⅱ级占13.33%,无Ⅲ级病例。术后3个月内微种植钉均无松动记录,稳固率为100%。结论:数字化栅栏式微种植钉导板能有效提升植入的精确度、安全性和稳定性,椅旁设计和3D打印的制作方式便捷可靠,缩短了治疗周期,具有重要的应用价值。

基于FDM工艺的多功能3D打印机结构设计

该文针对传统3D打印机对于零部件的打印精度、加工效率以及许多异形曲面结构打印难以达到加工需求,且设备在运作时还会发热振动,产生噪音等问题进行优化,采用Creo软件设计一种基于熔融沉积制造(FDM)工艺且具备打印、打磨、清扫功能的3D打印机,并对多个零部件3D模型进行仿真和力学分析,分析喷头的温度场分布及五孔连接盖板、脚垫支架的受力分布。结果表明,该设计可实现减少耗材,降低发热振动,有效提高打印精度,缩短打印时间,结构稳定合理,具有较好的推广应用价值。

课程思政视角下“3D打印技术应用”课程建设

课程思政是提升课程教学质量的一个非常重要的途径。本文从课程思政视角对“3D打印技术应用”课程进行了全新设计,并在做好课程思政的基础上,向学生全面展现了3D打印的先进技术。

3D设计与打印技术在儿童发育性髋脱位矫形术中的应用

目的探讨3D设计与打印技术在儿童发育性髋脱位(DDH)矫形术中的应用效果。方法选取2020年1月至2021年9月宜春市人民医院收治的20例DDH患儿作为研究对象,根据治疗方式的不同分为研究组与对照组,每组10例。对照组采用常规手术治疗,研究组采用3D设计与打印技术进行手术治疗,比较两组围手术期指标、形态学参数、治疗前后Harris髋关节功能评分(Harris评分)及肢体运动功能[Fugl-Meyer肢体运动功能评分(FMA)]、治疗优良率及并发症发生情况。结果研究组手术时间短于对照组,术中出血量、辐射次数均少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组股骨前倾角、髋臼短轴、髋臼长轴、髋臼表面积、髋臼容积比较差异均无统计学意义。治疗后,两组Harris、FMA评分均高于治疗前,且研究组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组Mackay临床评价分级、Severin髋关节X线分级优良率比较差异无统计学意义。两组并发症发生率比较差异无统计学意义。结论DDH手术治疗中应用3D设计与打印技术效果显著,可有效促进患儿术后髋关节功能与运动功能恢复。

3D打印技术在舰船管系三维建模设计中的应用

为提升复杂结构舰船管系的设计灵活性,研究3D打印技术在舰船管系三维建模设计中的应用。利用CAD软件建立舰船管系的二维模型,依据舰船管系三角面片的交线段,确定舰船管系的点、线、面关系,将其转换为舰船管系三维模型。将舰船管系三维模型,导入切片软件中,利用切片引擎运行3D打印切片引擎增强处理算法,切片处理舰船管系三维模型,输出舰船管系三维模型的Gcode代码文件。将Gcode代码导入3D打印机,采用Z字填充法填充舰船管系3D打印材料,实现舰船管系模型的3D打印。实验结果表明,该方法可以精准打印舰船管系三维模型,打印结果的尺寸偏差小,提升了舰船管系设计的灵活性。

计算机辅助设计3D打印经皮导板在股骨头坏死钻孔减压术中的可行性

目的探讨计算机辅助设计3D打印经皮导板在股骨头坏死钻孔减压术中的可行性及预后优势。方法选择2017年1月至2021年12月收治的80例股骨头坏死患者为研究对象,依据入院编号的奇偶性将其分为对照组(奇数)和观察组(偶数),各40例。对照组实施常规股骨头坏死钻孔减压术,观察组实施计算机辅助设计3D打印经皮导板的股骨头坏死钻孔减压术。比较两组的治疗效果。结果观察组的手术时长、住院时间短于对照组,透视次数、术中失血量、导针调整次数少于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。术后1、3、6个月,观察组的Harris评分、骨密度高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。术后2周,观察组的白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、C反应蛋白(CRP)水平低于对照组,白细胞介素-10(IL-10)水平高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。术后3个月,观察组的患肢内收、外展活动度大于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论计算机辅助设计3D打印经皮导板在股骨头坏死钻孔减压术中的效果明显,可降低手术损伤,促进患者术后关节功能恢复,具有重要的临床应用价值。

轴承坯料机械手轴盖3D多工位级进模设计

针对轴承坯料机械手轴盖制件一套三件的成套冲压成型生产要求,运用3D设计软件UG设计了一副11工位连续级进模用于轴盖成套制件的生产。模具中所设计的11工位包括冲孔、落料、拉深、翻边、侧切、侧冲孔等工艺成型手段,模具达到的效果是材料利用率达到64.23%,制件生产效率可达45套/min,模具制造成本降低5%。相比于传统多工序多套单冲模成型工艺,生产效率提高10倍以上。模具中,使用1次拉深成型、3次精修,对多级拉深成型件进行加工能有效降低制件加工难度;使用步进电机送料,氮气弹簧压料和顶料,使模具设计难度大为降低;使用了两种楔紧块驱动型侧滑块机构对制件进行工艺面切除加工和精整形,及燕尾槽压块驱动上模侧冲孔滑块机构使制件的侧面加工得到了可靠保证。使用UG设计软件设计了模具的3D结构,较之于2D排位设计方法,更能有效避免设计缺陷,模具设计效率和可靠性更高。

六自由度3D打印机平台的设计与分析

近年来,机器人学的发展打破了传统3D打印机打印位置的局限。多自由度的运动模式有更灵活的打印轨迹和更丰富的机构设计。本研究以基于Stewart并联机构的3D打印机械结构为研究对象,确定了并联机构的具体尺寸,对3D打印机主体框架进行结构设计,利用Solidworks建立机构平台的三维模型,并分析其运动轨迹,将模型导入Matlab软件进行运动学仿真分析,运用Ansys进行静力学分析。本研究可以在材料承载端提供六自由度的运动,为后续开发多自由度的打印机提供参考。

3D虚拟现实技术在服装设计中的应用

随着数字化技术的发展和应用,3D虚拟现实技术为服装设计带来了更多可能。传统服装设计工作面临着设计效率低下、高昂的样品制作成本以及个性化需求难以满足等现实问题,而3D虚拟现实技术通过高精度的数字模拟和快速视觉呈现,为服装设计提供了一种全新的解决方案。

试论3D风格在海报设计中的应用与反思

3D风格是在设计中运用三维效果或元素,以创造空间感和立体感。这种风格的出现与应用都是技术、社会和市场共同推动的结果。然而,过度使用3D风格可能导致视觉疲劳,使观众失去兴趣。设计的本质在于解决问题和满足需求,而非仅仅停留在外观或风格上。因此,在使用3D风格时,注意不能过度夸张,确保主要信息清晰可见,创作出既有创意又不失信息传达效果的设计作品。

基于正逆向设计结合的3D打印实践教学

以装配体零件为载体,以正逆向设计结合为思想,以项目式教学为依托的3D打印实践教学项目,引导学生自主创新,注重产品质量。实践过程中部分零件采用正向设计并打印制作成型,其余零件则采用逆向设计并打印制作成型,组装获得完整装配体。教学实施效果表明,实践环节中的产品废品率显著下降,同时学生的课堂参与度显著提升。基于正逆向设计结合的教学方法突破传统的3D打印实践教学思路,锻炼了学生项目管理、自主创新、主动思考解决问题等综合能力,贯彻落实了学生质量观意识的培养。

基于响应面法的3D打印墙体材料配合比优化

为了得到一种建筑3D打印墙体材料的配合比,以满足试验室自制的3D打印机要求为目标,通过前期试验得到基本配合比,在原配合比的基础上加入硫铝酸盐水泥、硅灰和早强剂来进一步提升材料性能。通过响应面法设计试验方案,建立3 d抗压强度、3 d抗折强度和流动度的回归模型,对模型进行方差分析和图像分析,得到3 d抗压强度、3 d抗折强度和流动度同时保持最优值时的各因素最佳水平为硫铝酸盐水泥为11.017%,硅灰为11.795%,早强剂为0.4%。根据软件给出的最佳配合比进行验证试验,结果表明:在此掺量下的3 d抗压强度、3 d抗折强度和流动度分别为13.726 MPa、2.907 MPa和17.75 mm,试验值与预测值之间相对误差较小,验证了响应面法在3D打印墙体材料配合比优化方面的可靠性。

基于CATIA的汽车线束3D设计要点分析

汽车线束是汽车电气系统的核心组成部分,其设计质量直接影响到汽车的性能和安全。因此,采用高效且准确的设计方法和工具,如3D设计,成为了行业的重要需求。在众多的3D设计软件中,CATIA因其强大的功能和优秀的性能而广泛应用于汽车线束设计。本文旨在探讨3D设计在汽车线束设计中的重要性,详细介绍CATIA软件的基本情况和功能特点,以及它在汽车线束设计中的优势。同时,将介绍汽车线束3D设计的基本流程,并深入分析基于CATIA的汽车线束3D设计的关键要点。

发动机叶轮的逆向建模与3D打印研究

为了高效地生产出高精度的叶轮,采用激光扫描仪对发动机叶轮原件进行扫描,对点云数据进行处理,利用逆向建模软件Geomagic Design X对其进行模型重构,将重构的数据与原件相比较,并进行3D打印,最终得出逆向建模能够获取较高精度的叶轮模型,3D打印能够快速高效地打印叶轮模型,从而为解决叶轮加工难度大、工序复杂等问题提供了一种新方法,也为缩短产品生产周期提供了便捷。

Civil 3D在某砂石料场运输道路设计中的应用

为提高道路的设计质量及工作效率,依据现场实测高程数据及相关资料,针对性地研究了Civil 3d在道路设计中的应用。获取实测高程数据建立原始地形曲面,直观地表达了现场地形的变化情况。通过Civil 3D软件的横、纵断面设计功能,建立了道路的三维模型。利用Civil 3D参数化设计对象联动的功能,对道路进行动态调整,提高了设计效率,对比不同设计方案下的开挖量情况,对方案进行迭代优化。