不同弹性模量计算机辅助设计和计算机辅助制造桩核材料的应力分析

背景:桩核修复是牙体缺损修复的一种常规选择,然而不同桩核材料的修复效果存在差异。目的:利用有限元方法评估不同弹性模量桩核修复模型中桩核与牙根黏结剂部位的应力分布情况。方法:在三维建模软件中构建一个三维根管治疗过的上颌中切牙模型,进行全瓷冠修复,修复中的桩核材料分别使用纳米陶瓷树脂(弹性模量12.8 GPa)、复合树脂(弹性模量16 GPa)、混合陶瓷(弹性模量34.7 GPa)、玻璃陶瓷(弹性模量95 GPa)、钛合金(弹性模量112 GPa)和氧化锆(弹性模量209.3 GPa),将模型约束在皮质骨中,在中切牙牙冠舌侧1/3处加载与牙体长轴呈45°的100 N集中力,通过最大主应力分析修复模型中桩核、牙本质及桩与牙根黏结剂的应力分布。结果与结论:(1)当使用弹性模量较高的桩核材料时,修复模型中的桩核应力较集中;当使用弹性模量接近牙本质的桩核材料(纳米陶瓷树脂和复合树脂)时,桩核的应力分布较均匀;无论桩核材料如何,各修复模型中牙本质上的应力分布相似;使用弹性模量更高的桩核时,修复模型中桩与牙根黏结剂处显示出更多的应力集中。(2)纳米陶瓷树脂模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为31.00,33.21,0.51 MPa,复合树脂模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为36.84,33.14,0.59 MPa,混合陶瓷模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为64.05,32.83,1.00 MPa,玻璃陶瓷模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为112.30,32.69,1.73 MPa,钛合金模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为120.00,32.17,1.86 MPa,氧化锆模型中桩核、牙根及桩与牙根黏结剂处的最大应力值分别为148.80,31.85,2.28 MPa。(3)桩核材料的弹性模量越高,进行桩核修复时桩核处的最大应力值越大,桩核材料弹性模量对修复模型中桩与牙根黏结剂处与牙本质的最大应力值无明显影响。

基于任务驱动式的“计算机辅助设计与制造”课程思政教学改革与实践

为深入贯彻落实国家关于课程思政改革的相关文件精神,充分发挥课程思政育人作用,解决课程思政建设面临的主要问题,通过在“计算机辅助设计与制造”课堂实施过程中进行顶层设计,采取重设教学目标、科学设计教学内容、改进教学手段与方法、实施多元评价等方式,辅以实施案例,将思政元素有机融入“三阶段、六环节”教学全过程,探索课程思政教学改革路径、分析实施成效,达成育人目标,落实立德树人根本任务,实现专业课教学的初心和使命。

计算机辅助设计和计算机辅助制造预成个性化同种异体骨块在种植骨增量手术中的应用进展

计算机辅助设计和计算机辅助制造(CAD/CAM)成形技术可以预成与受区更匹配的目标骨块,目前常应用于复杂的牙槽嵴增量术,通过数字化设计生产个性化的同种异体骨块,避免了传统椅旁骨块成形的步骤,大大增加了临床操作效率,提高了移植物适应的精度,利于移植物的血管化和骨整合,在未来骨增量的临床应用中前景可期。因此,本文就CAD/CAM预成个性化同种异体骨块(CABB)在当前种植骨增量手术的应用现状进行综述,并进一步探讨其存在的问题和挑战。

计算机辅助技术在装备设计的应用研究综述

目的为提升计算机辅助技术在装备设计上的应用并为装备设计质量和设计效率提供理论支撑。方法以CNKI为代表的学术资源数据库下载并整理相关文献,分析现有装备设计中数字化设计技术的关键技术、研究方向,以及相关应用,对装备设计、计算机辅助设计技术的发展历程、CAD/CAE/CAM技术目前在装备设计应用中的现状和可挖掘的问题,以及在不同装备设计领域的具体案例应用进行了详细阐述,并对计算机辅助技术与装备设计深入融合的发展趋势进行了详细阐述。结论CAD/CAE/CAM在辅助装备设计领域已经取得了显著进展,成为现代装备设计中不可或缺的工具。通过分析计算机辅助技术在装备设计深入融合的发展趋势,从虚拟现实与增强现实技术融合、计算机辅助协同设计与全生命周期管理、计算机多学科协同仿真与数字孪生等关键技术方向,进一步综合、归纳研究方向和发展趋势,为未来设计人员应对复杂装备设计调整提供了参考和依据。

计算机辅助设计与快速成形技术联合PBL教学法在骨科临床教学中的应用研究

目的研究计算机辅助设计(CAD)技术及快速成型(RP)技术联合PBL教学法在骨科教学工作中应用效果。方法选择2022~2023学年在南京医科大学附属泰州市人民医院骨科实习的80名临床医学生,随机分为观察组(40名)与对照组(40名),观察组采取CAD-RP技术联合PBL的教学方法,对照组则选择传统的PBL教学法。在常规课程学习结束后开展出科考核和教学的满意度调查。结果观察组出科专业理论考试得分(83.42±4.84)分、技能考试得分(78.68±6.28)分,均明显高于对照组的理论考试成绩(78.62±5.12)分与技能(72.42±7.46)分,差异有统计学意义(t=4.31、4.06,P<0.05)。满意度调查问卷结果显示,观察组认为本组教师所采用的教学方法在提高学习兴趣、增强自我学习能力、促进临床思维能力提升和提高知识应用水平等方面优于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论CAD-RP技术联合PBL教学法可以提高实习生的理论成绩和临床实践操作水平,同时对临床教学的满意度提升也有所帮助。

计算机辅助设计在陶瓷产品设计课程教学中的应用

本文探讨了计算机辅助设计在陶瓷产品设计领域的应用优势,同时,还研究了CAD技术在规划和创新教学内容、方法中的角色和价值。通过这些探讨,能够为从事陶瓷产品设计教学的教师们带来具体可行的指导方针,推动课堂教学的革新与突破,从而增强学生们的实践技能以及勇于创新的意识。

园林专业计算机辅助设计类课程体系建设探索与实践——以延安大学为例

在分析延安大学园林专业计算机辅助设计类课程体系现状和“园林计算机辅助设计”课程教学特点的基础上,根据延安大学园林专业人才的培养要求,结合园林行业的专业特点、发展现状与发展趋势,从课程设置、教学内容、教学方法等方面入手,探索改革“园林计算机辅助设计”课程体系建设。经过一段时间的教学改革实践,延安大学园林专业的教学水平、学生的专业水平、学生毕业就业率和就业质量等方面都有较为明显的提升。

人工智能技术在计算机辅助设计实践中的应用

近年来,计算机辅助设计的应用领域越来越广泛。而支撑计算机辅助设计的关键技术是人工智能技术。在概括性介绍计算机辅助设计的基础上,对人工智能技术在计算机辅助设计中的应用优势及具体应用进行分析,为系统掌握人工智能技术在计算机辅助设计实践中的应用情况奠定基础。

基于计算机辅助设计的工业设计专业课程教学改革探索

以广西科技大学工业设计专业的课程教学为案例,通过调查和分析广西应用型高校“计算机辅助设计”课程教学现状,探讨了计算机辅助设计课程在工业设计专业中的课程教学改革策略,采用线上线下相结合的混合教学模式,从理论教学和实践教学提出对该课程的教学过程改革措施。理论教学方面,凝练知识点,解决学生对抽象概念、专业术语易混淆的问题,通过项目式综合案例分析探索不同章节知识内容的融合,同时将德育思政元素融入课程中,提升学生国家民族振兴的文化自信感和自豪感。实践教学方面,结合行业市场需求变化,不断丰富校本课程中典型产品案例库,引导鼓励学生积极参与学科竞赛,加深对最前沿的行业动态的理解。制定公平合理的成绩评定标准,加强过程性考核,过程考核方式能更真实地反映学生学习全过程,强调团队交流合作,给每一位学生提供可以自由展示自己的平台,以激发学生学习的动机和热情,重视个性的发展,培养学生从不同角度、不同层次分析及解决问题的能力。最后阐述课程教学改革成效。

课程思政融入计算机辅助设计课程教学的设计与实施

课程思政内容如何有效地融入计算机辅助设计课程已成为当下高校关注的焦点,该文旨在探索计算机辅助设计开展课程思政教学的实践路径。首先,文章阐述了开展计算机辅助设计课程思政的意义,明确了课程思政的教学目标。接着,从三个方面探索了计算机辅助设计课程思政教学的实践路径,即挖掘计算机辅助设计课程中的思政元素、设计课程思政教学方法和设置考核项目。将专业内容与思政内容融合,形成一个完整的计算机辅助设计课程思政体系,帮助学生更好地认识到数据数字化绘图技术的应用领域和作用,促进学生的思想道德和职业道德的建设。

计算机辅助设计技术在机械设计中的应用探究

在我国社会经济迅速发展的当下,生产制造行业对机械设备的要求更高,促使机械设计更加复杂、精准,为机械设计工作带来了更大难题。而计算机辅助设计技术的应用,显著提升了机械设计水平与质量。本文将针对计算机辅助设计技术特点进行详细分析,明确计算机辅助设计技术在机械设计中的应用意义,提出计算机辅助设计技术在机械设计中的应用方法与策略,以供参考。

基于LISP实现计算机辅助设计的影像自动载入技术研究

遥感影像在测绘地理信息行业中的应用越来越广泛,但目前常用的计算机辅助设计(CAD)软件不能实现遥感影像的自动载入。为了更加准确地将遥感影像载入CAD软件中,本文以数字正射影像图(DOM)为研究对象,采用表处理程序设计语言(LISP)进行CAD软件二次开发,通过对遥感影像及其坐标信息文件进行分析处理,构建了CAD软件遥感影像的自动载入技术,并通过实例验证了所构建遥感影像自动载入技术的精确性、有效性和可靠性。

计算机辅助设计与制造技术在颧骨复合体缺损个性化三维重建中的应用研究

目的:探讨计算机辅助设计与制造技术(computer-aided design/computer-aided manufacturing,CAD/CAM)在颧骨复合体缺损的个性化修复重建中的应用效果。方法:对13例颧骨复合体肿瘤及外伤后缺损的患者以三维CT及快速原型技术预成实体模型,通过CAD/CAM将健侧颧骨复合体复制到患侧缺损处,在模型上塑形精确钛网,结合自体骨移植和带蒂颊脂垫瓣内衬,重建颧骨复合体形态和功能。结果:在实体模型病变区域测量数据和术中所见病变范围基本一致,预制的个性化重建钛网与术中颧骨复合体外形匹配,术后患者面型基本对称,三维CT显示重建颧骨复合体两侧基本对称,术后外形满意。结论:计算机辅助设计与制造技术在颅颌面缺损修复体的个体化重建方面具有良好的应用前景,为面部畸形整复开辟了新的途径。

基于计算机辅助设计改良的内固定装置应用于Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的有限元分析

目的本研究旨在针对PauwelsⅢ型股骨颈骨折内固定治疗中的问题,对股骨颈系统(FNS)进行优化改良,提高其生物力学稳定性,减少手术失败及并发症发生的可能性。方法通过分析既往临床研究文献,确定FNS失效因素,进行尺寸构造测算,利用NX 10.0软件进行设计改良;对于螺栓与防旋钉间微动问题,将防旋钉螺纹逆向增长与螺栓螺口绞锁,增加螺纹厚度并改变螺纹类型与侧面角。获得改良股骨颈系统(IMP-FNS)模型;再通过有限元实验,与FNS和空心螺钉(CCS)进行生物力学性能比较。结果当2100 N载荷时,IMP-FNS、FNS和CCS三组的von Mises应力峰值为434.51、584.96、457.24 MPa,应变峰值为0.32%、0.46%、0.46%;近端骨块位移峰值为4.2、4.97、4.86 mm;骨折面位移峰值为0.2、0.2、0.3 mm;股骨头骨小梁压缩应力最小值-5.2、-15.92、-8.31 MPa。IMP-FNS的von Mises应力分布更均匀,应变及位移峰值较小。在位移及骨小梁压缩方面表现更稳定,能有效防止螺钉切割,提供更佳的力学条件。结论IMP-FNS治疗PauwelsⅢ型股骨颈骨折时展现出了更优的生物力学稳定性,为愈合提供更佳力学条件。IMP-FNS一体化加强结构有望降低手术失败及并发症的风险,为股骨颈骨折内固定治疗提供可靠方案。

骨质情况对计算机辅助设计种植导板应用精确性的影响分析

目的 针对拟种植区骨质较差的患者应用计算机辅助设计种植导板并评估其精确性,以探讨种植体周不同骨质对植入精度的影响。方法 对29例符合纳入标准、骨质相对较差的单牙种植患者相关临床数据进行回顾性分析。术前使用3Shape Implant Studio软件设计种植方案并制作数字化导板,全程引导下完成种植体植入,并记录植入扭力和ISQ值,以评价种植体初期稳定性。借助术后CBCT影像逆向构建种植体实际植入位置,结合术前设计方案,评价种植体植入的三维偏差,分析术前设计和术后种植体周围骨质情况。结果 本研究中在骨质较差患者中全程应用数字化导板,除3枚种植体外,其余种植体初期稳定性均≥20 N·cm;种植体实际植入颈部偏差为(0.94±0.59)mm,根尖部偏差为(1.40±0.81)mm,角度偏差为4.10°±2.99°,骨质对角度偏差影响更大,具有统计学意义(P<0.05);种植体体部1/3周围D3类骨质占比越高,其颈部、根尖和角度偏差越小,而D5类骨质占比越高,植入偏差越大。结论 针对骨质较差的患者,在以修复为导向的前提下,通过计算机辅助设计增加种植体周D3类骨质占比,采用全程数字化导板引导植入,可提高种植体初期稳定性;导板应用过程中需关注骨质对种植体角度偏差的影响。

利用激光扫描和计算机辅助设计/制造技术进行膝关节骨骼的仿生构建

膝关节结构复杂,运动功能要求较高。置换后,要求患肢能达到负重、伸屈及旋转活动,稳定性好等目的。这就要求人工制作的膝关节的形状要与人体相匹配,只有形状精确膝关节置入后才能与与周围保留的软组织协调运动,因此这一切都得依赖于精确的膝关节假体设计与制造。文章利用三维镭射扫描和计算机辅助设计技术对人膝关节进行扫描并对所输出的点云数据进行处理,利用工程软件Geomagic和UG进行膝关节三维实体模型重建与模拟加工,得到了非常精确的膝关节三维模型和数控加工程序,为临床医学个体化假体快速精确设计与数字化制造提供了一种切实可行的方法。

计算机辅助设计和制造技术在血管化腓骨移植修复下颌骨大型缺损中的应用

目的:探讨计算机辅助设计(computer-aided design,CAD)和计算机辅助制造(computer-aided manufactured,CAM)技术在下颌骨肿瘤切除术后大型骨缺损的个体化修复重建中的应用。方法:对7例下颌骨肿瘤病变范围大的患者,术前行螺旋CT扫描并三维重建成像,采用CAD/CAM技术,制成与患者骨组织相同的个体化实体模型,设计病变切除范围,确定移植的血管化腓骨长度,根据其镜像模型预弯制重建钛板。术中按术前设计切除下颌骨病灶区骨段,切取血管化腓骨,根据术前预弯制的重建钛板进行腓骨塑型,固定腓骨及重建板于骨缺损两端正常下颌骨,并对腓动静脉进行显微吻合。结果:在三维实体模型上进行的模型外科操作与真实手术吻合程度很高,实体模型病变区测量数据与术中所见病变范围完全一致。预制的下颌骨重建钛板形态与术中下颌骨外形匹配;腓骨塑型快而准确。术后患者面部外形对称,X线片显示重建的下颌骨两侧对称,患者对术后结果均表示满意。结论:CAD/CAM技术的应用,为下颌骨大型骨病变的术前手术范围设计、移植骨形态设计提供了个体化实体模型,提高了手术的精确性,节省了手术时间,降低了手术并发症,改善了手术效果,具有良好的辅助作用。

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。

机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用

随着科技的不断发展,计算机技术在机械设计制造及其自动化领域的应用越来越广泛,计算机技术在机械设计制造中的必要性主要体现在提高机械设计的效率和质量、实现复杂计算以及帮助机械制造提高自动化水平。对此,本文首先总结了计算机技术在机械设计制造及其自动化中应用的必要性,然后着重探讨机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用,最后分析人工智能(AI)在机械设计制造及其自动化中的前景,以供相关人士交流参考。

基于UG NX4软件的轮胎模具基模五轴数控加工计算机辅助设计与辅助制造技术应用

介绍运用UG NX4软件的计算机辅助设计与辅助制造功能进行轮胎模具基模加工的过程,阐述如何建立基模模型、设置加工操作模板的父节点以及选择加工方法等。利用计算机辅助编制的数控加工程序包括零件造型、加工工艺制定、加工轨迹生成、加工过程的切削仿真以及NC代码生成。