生物可吸收板与微型钛板在不同骨质下颌骨骨折固定中的有限元分析

背景:下颌骨骨折在坚强内固定后的愈合受多种因素影响,包括接骨板的材料、骨折部位以及患者骨密度等,然而,目前对于不同骨质下下颌骨骨折固定稳定性关系的研究相对较少,并且缺乏科学的依据。目的:利用有限元法分析生物可吸收板和微型钛板固定不同骨质条件下颌骨骨折的稳定性。方法:根据ZARB和LEKHOLM提出的骨质分类方法,分别建立Ⅰ-Ⅳ类下颌骨骨折三维有限元模型,每类骨质条件下分别模拟下颌骨正中、体部和下颌角3个部位的骨折模型,采用生物可吸收板(或微型钛板)对上述骨折进行内固定,模拟健侧咬合状态,利用有限元分析骨折段的相对位移与内固定物应力分布情况。结果与结论:①随着骨质等级的增加,内固定物的最大应力值基本呈逐渐增加趋势,微型钛板组、生物可吸收板组下颌体部Ⅳ类骨质下的内固定物最大应力值最高,分别为382.74,96.11 MPa;在相同骨质条件下,钛板组各部位骨折模型的内固定物最大应力值均高于生物可吸收板组。②对于Ⅲ和Ⅳ类下颌骨正中部骨折,微型钛板组、可吸收板固定组骨折断端位移较大,超过了骨愈合极限值(大于150μm);对于Ⅳ类骨质下颌骨体部骨折,生物可吸收板组骨折断端位移超过了愈合极限值,微型钛板组骨折断端位移接近愈合极限值;在相同骨质条件与骨折部位下,微型钛板组骨折断端位移要小于生物可吸收板组。③结果显示,两种内固定物的强度和刚度均足以支持Ⅰ-Ⅳ类骨质下颌骨3种部位骨折的骨愈合,并且生物可吸收板的固定稳定性与微型钛板几乎相同,可以提供骨折早期的愈合条件。在治疗下颌骨骨折时应将下颌骨骨质类型纳入考虑因素,下颌骨骨质等级越高,骨折固定的稳定性越差,术后更易发生骨愈合不良等并发症。

打印机滚筒导板多点浇口注塑模设计

针对打印机滚筒导板塑件的工业设计结构特点及使用改性合金聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料成型的生产要求,设计了一副多点点浇口三板模具用于该塑件的注射成型。模具中的模腔布局为一模一腔,以使塑件成型精度控制在MT3~4级。不同于常规三板模具,在该模具中采取了以下设计措施来保证塑件的成型要求:一是通过主导柱、副导柱、模仁定位锥台等的设置,保证了塑件基本成型尺寸的成型精度;二是通过增加镶件排气措施、优化注射成型工艺参数等措施,有效降低和控制了塑件成型后的变形量,保证了塑件的成型形状精度,所增设的成型镶件有益于模腔排气,镶件间隙小于0.02 mm,镶件设计时须设计孔边扩距为1 mm,以降低镶件配模难度,避免镶件间隙飞边发生;三是为提高流道废料和塑件的冷却效率,脱料板中开设有2条?10 mm冷却水路,模腔成型件中开设有10条?10 mm冷却水路。模具中还设置了2个斜导柱滑块侧抽芯机构用于塑件两侧端面的脱模,塑件的最终脱模由多根顶针均衡顶出脱模。

键盘按键二次顶出三板模具设计

基于扣位凸出和卡扣结构限制,设计了一键盘按键的二次顶出三板模具。该模具为了保证斜顶强度和活动空间,设计了小角度斜顶和顶针强脱相结合的二次顶出方式顶出塑件。二次顶出机构采用双顶针板结构,并且,在顶针板上设计了带有压板、滑块及扣板组成的扣机结构,保证顶针板的顺序顶出。第一次顶出为顶针和斜顶同时顶出,使塑件脱离扣位型芯,为强脱塑件提供空间,第二次顶出为使用顶针顶出,强行将塑件从未脱出的卡扣部分顶出。三板模采用点浇口进浇,利用定距拉杆、限位螺钉和尼龙扣塞等结构实现了模具的顺序开模,保证了塑件和浇注系统凝料的自动分离。该模具既能保证塑件卡扣结构的成型,又实现了产品的安全顶出。

锁骨近端骨折解剖钢板固定的有限元分析

目的:探讨个性化锁骨近端解剖钢板螺钉固定有限元模型建立及有限元分析。方法:选择1例40岁男性健康志愿者,运用三维重建软件Mimics 15.01软件,Hypermesh 2019及Abaqus 2020软件的有限元分析模块,初步建立锁骨近端解剖钢板有限元模型并在锁骨长轴远端15 mm位置处施加250 N垂直方向的载荷观察整体结构,钢板、螺钉位移云图,Mises stress应力分布等有限元分析数据。结果:整体结构位移分布可看出最大的位移分布在锁骨远端,正常人体上肢重量,锁骨纵行、斜行骨折及摔倒时肩部撞击暴力、锁骨纵行、斜行骨折4种条件下最大位移分别为1.04、1.03、1.35、1.33 mm;从钛合金钢板位移云图中可知最大的位移分布在靠近锁骨远端位置,最大位移分别为0.89、0.88、1.10、1.09 mm。从钛合金螺钉位移云图中可知最大的位移分布在远端螺钉的根部,最大位移分别为0.88、0.87、1.08、1.06 mm。Mises Stress应力分布来看最大的应力主要分布在钛合金钢板和螺钉上,锁骨上的应力非常小。从应力分布云图中可以观察钢板最大主应力分布在锁骨近端第2排螺孔位置,最大的Mises应力分别为673.1、678.1、648.5、654.4 MPa,钛合金螺钉最大应力分别为414.5、417.4、415.8、419.7 MPa。结论:利用计算机模拟三维有限元计算方法表现个性化锁骨近端解剖钢板的生物力学变化,为个性化锁骨近端解剖钢板提供生物力学数据。

圆形抗滑桩-拱形挡土板支挡性能与参数分析

为规避当前施工方法的不足,发展安全、高效和可靠的施工方法。依托东北地区某高速铁路路堑边坡工程,采用适于机械钻孔的圆形抗滑桩代替现行矩形抗滑桩,预制拱形挡土板,本文提出一种新型拱形板-桩墙支挡体系;并构建有限元模型,分析桩长、桩径、桩间距以及拱形挡土板矢跨比对新型拱形板-桩墙支挡体系支护性能的影响;揭示不同参数下桩顶水平位移与桩身内力的变化规律。研究结果表明:桩长与桩身弯矩和剪力大小呈正相关关系,与桩顶水平位移呈负相关关系。桩长超过14 m时,其对桩顶水平位移、桩身弯矩和剪力的影响效应明显减弱;随着桩间距增大,桩顶水平位移增大但变化幅度逐渐减小。拱形挡土板矢跨比增大时,桩顶水平位移、桩身弯矩和剪力均减小。影响拱形板-桩墙体系支挡性能的因素依次为桩间距、桩长、桩径和矢跨比。研究结果为圆形抗滑桩-拱形挡土板支挡体系在实际工程中的应用提供新思路。

医疗车雾化器座改进型四板注射模具设计

针对医疗车雾化器座塑件采用增强型聚丙烯注塑成型要求,设计了一副改进型三板模具用于该塑件的注塑成型,模具模腔布局为1模1腔,采用单点点浇口实施浇注。为实现塑件的自动化生产,针对塑件的脱模设计了4种脱模机构,4种脱模机构分别为定模斜抽芯机构、哈夫滑块机构、动模上斜抽芯机构、动模下斜抽芯机构。由于定模斜抽芯机构的驱动动力需要,模具改进为四板型点浇口模具,即在定模一侧增加一块模板和一个模具开模面用于驱动定模斜抽芯机构的定模斜抽芯镶件型滑块实施抽芯。动模上、下斜抽芯机构则采用油缸单独驱动,能简化机构设计和模具结构设计,也有利于使用较小尺寸的模架,能有效降低模具制造成本。结果表明,模具能实现塑件、流道废料的自动脱模,较好地解决了塑件的自动化生产难题。

船舶加筋板与点阵夹层结构三点弯曲性能对比研究

通过实验、数值方法对船舶加筋板和点阵夹层板的三点弯曲性能开展研究。首先,通过3D打印制备加筋板和点阵夹层板的试件,并在力学试验机上开展三点弯曲试验。实验结果表明,点阵夹层板相比于加筋板具有更好的力学性能,在质量相同的情况下,点阵夹层板的强度相比于加筋板提高了42.86%,刚度提高了63.79%;接着利用LS-DYNA有限元软件建立加筋板和夹层结构的三点弯曲有限元模型,对三点弯曲实验过程进行模拟,结果表明数值模拟与实验结果具有良好的一致性,数值方法可以用于船舶点阵夹层板设计。

基于数字技术工具比较的复杂结构女装设计

随着社会发展,服装制造业向多品种、小批量、快反应的生产模式转变,设计师在服装款式上创新的同时不可避免地会增加款式的复杂程度。现针对复杂结构女装在生产环节中制版困难和效率低下的问题,采用服装CAD数字化设计与三维可视化设计相结合的方法,基于数字技术探讨复杂结构女装制版方式的可行性并进行设计流程效率分析。实验结果表明,对于复杂结构女装,三维可视化制版方式优于现有传统制版方式,该数字化设计方案在优化设计流程的同时提高了设计效率,具有可行性,对服装企业具有一定借鉴意义。

考虑回弹的水平上调式三辊卷板机卷圆精度研究

为提高卷圆成形精度,建立了不考虑回弹与考虑回弹时水平位移量与卷圆半径之间的理论模型。采用ABAQUS软件建立了卷圆成形有限元模型,并通过实验验证了理论模型及有限元模型的可靠性。基于可靠的有限元模型,研究了材料、摩擦力和板厚对卷圆成形精度的影响规律。研究结果表明,不考虑回弹时实验和仿真的成形半径与目标半径之间的误差分别为31.3%和20.7%。考虑回弹后的误差分别降低至2.2%和1.2%;在相同水平位移量下,材料的屈服强度越高,成形半径越大;摩擦力对成形半径的影响较小;板料越厚,成形半径越小。针对不同材料与不同厚度的板料卷圆成形,考虑回弹时的理论模型能够获得更精确的水平位移量,从而提升卷圆精度。

钢板削弱型叠层橡胶支座力学性能试验研究

结合厚层橡胶支座和普通叠层橡胶支座的优点设计新型钢板削弱型叠层橡胶支座,通过调节环形钢板的总数和位置进行支座水平和竖向刚度的有效控制.选择3种中心橡胶层厚度的钢板削弱型叠层橡胶支座,分析所设计支座的滞回特性、刚度特性和耗能特性.基于串-并联模型,构建水平和竖向刚度的计算模型.试验结果表明,相比普通叠层橡胶支座,钢板削弱型叠层橡胶支座的水平和竖向刚度更低,水平和竖向耗能比更高,滞回曲线更光滑饱满.所建模型的计算结果与试验结果的一致性较好,误差绝对值不超过10%.所建模型在评估钢板削弱型叠层橡胶支座的水平和竖向刚度方面具有较高的精度和适用性.

三维组架螺钉与环形钢板治疗Sanders ⅢAB型跟骨骨折的有限元分析

目的 探讨三维组架螺钉与环形钢板对SandersⅢAB型跟骨骨折的生物力学稳定性的影响。方法 收集1名26岁志愿者跟骨CT和MRI数据,建立SandersⅢAB型跟骨骨折的三维有限元模型,分别使用三维组架螺钉与环形钢板固定,施加700 N纵向载荷,比较不同模型骨块及内固定应力与位移变化情况。结果 在700 N纵向载荷下,两组模型骨块最大位移以及骨块与内固定最大应力均集中于后距关节面内固定与骨折线相交处。三维组架螺钉模型与环形钢板模型骨块整体位移相近。相较于环形钢板模型,三维组架螺钉模型骨块及内固定的最大应力和平均应力更小,位移与应力变化情况更接近完整跟骨模型。结论 SandersⅢAB型跟骨骨折固定时,三维组架螺钉与环形钢板两种固定方式均能提供良好稳定性。三维组架螺钉的生物力学性能优于环形钢板,更符合生物力学特点。

考虑物性变化及壳体传热的新型板壳式换热器板程流动传热数值模拟

板壳式换热器以优越的换热性能和耐温耐压性在化工生产等领域有着广阔的应用前景。本文采用可实现k⁃ε湍流模型结合增强壁面函数,对一种新型板壳式换热器板程流动与传热特性进行数值模拟研究,讨论了介质物性变化及壳体传热的影响,并与已有实验进行验证。重点分析了不同波纹高度在不同入口流速下的流动传热特性,基于场协同理论揭示了速度场与温度场及压强场协同分布规律。结果表明:流动传热计算不能忽略流体介质物性变化及壳体传热的影响;增大波纹高度流态由曲折流向十字交叉流转变,板间流体分布趋于均匀,换热性能增大;沿沟槽形成连续的涡结构,在触点周围形成具有周期性和中心对称的高剪切涡量集中区,垂直于流动方向场协同呈现周期性变化,波纹高度越高周期性越明显;在波纹核心流域内因流动与热流相似,其协同程度变差。

数字化技术结合3D打印导板在颌面部骨折手术中的应用研究

目的:探讨数字化外科技术结合3D打印导板在颌面部骨折手术中的应用研究。方法:选取2019年6月至2023年6月解放军总医院第一医学中心口腔外科收治的40例颌面部骨折患者,依据手术方式的不同将其分为观察组(18例)和对照组(22例),观察组使用数字化技术结合3D打印技术辅助实施手术,对照组使用常规颌面部骨折切开复位内固定手术。观察并比较两组患者的手术时间、出血量、并发症、满意度评价情况。结果:所有患者切开复位手术治疗后均得到临床治愈,观察组的手术时间(2.01±0.52)h、术中出血量(123.89±67.31)ml,显著低于对照组,差异有统计学意义(U=62.000、26.500,P<0.05)。并发症发生率中,观察组面神经损伤显著低于对照组,差异有统计学意义(x^(2)=4.675,P<0.05);两组感染和张口受限比较差异无统计学意义(P>0.05)。观察组满意度问卷调查中的外貌满意度(8.89±0.758)分与对照组(7.73±0.827)分比较差异有统计学意义(U=66.000,P<0.05),而咀嚼和语言方面两组比较差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:数字化技术联合3D打印导板在颌面部骨折手术中具有较好的临床指导效果,可显著改善手术疗效,降低并发症发生率,获得更高的患者满意度,值得临床应用。

三维电镀陶瓷基板激光封焊技术

气密封装是推动电子器件高可靠发展的一项重要技术,传统气密封装技术存在焊接温度高、热冲击大、应用范围窄等问题,无法满足三维电镀陶瓷基板气密封装要求。本文结合脉冲激光焊接的技术优势,研究了脉冲激光焊接三维电镀陶瓷基板实现气密封装,重点探讨了焊接过程中脉冲激光与材料相互作用模式,分析了焊接样品界面微观形貌、气密性、力学性能等。研究表明,焊接金属区裂纹的出现与基底金属铜向可伐侧的扩散密切相关;焊接过程稳定、焊接熔深小的热传导模式和过渡模式可以避免焊接裂纹出现。通过试验优化了焊接工艺参数,当激光峰值功率为120 W、脉冲宽度为1 ms、重叠率为80%时,三维陶瓷基板腔体结构获得了最佳高气密性,泄漏率为5.2×10^(-10)Pa·m^(3)/s,接头剪切强度为278.06 MPa,满足第三代半导体器件高可靠气密封装需求。

海水老化下类填充微穿孔板结构水下吸声材料的性能及其寿命预测

针对现阶段潜艇用水下吸声材料的低厚度强低频吸声的性能诉求,基于三维间隔织物,将兼具多孔和共振吸声特性的类填充微穿孔板(F-MPPL)结构引入常规空心微珠填充水下吸声材料(HBF复合材料)中,设计出新型三相复合水下吸声材料(F-MPPL复合材料)。鉴于海中复杂环境对水下吸声材料声学性能的影响,采用人工海水浸泡的方法对F-MPPL复合材料进行海水老化,结果发现老化12个月后的F-MPPL复合材料平均吸声系数下降了13.6%。同时,基于海水老化下孔隙率和穿孔率的变化对最终宏观模型仿真结果的影响,对F-MPPL复合材料的水下吸声性能寿命进行预测发现,模型可准确预测材料吸声峰值的位置,但对材料吸声系数峰值的大小预测稍有偏差。研究结果可为各类水下吸声材料的吸声性能老化研究提供实践经验,并为F-MPPL结构在海水老化下的长期寿命预测及性能优化提供理论参考。

3D打印导板辅助椎体成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折疗效及安全性的Meta分析

目的系统评价3D打印导板辅助椎体成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的疗效及安全性。方法计算机检索中国知网、万方数据知识服务平台、中国生物医学文献服务系统、维普资讯中文期刊服务平台、Embase、PubMed、The Cochrane Library等数据库,收集有关3D打印导板辅助椎体成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的文献。在筛选文献、提取资料及质量评价后,采用RevMan 5.4软件进行Meta分析。结果共纳入11篇文献。Meta分析结果显示,与传统组相比,导板组的手术时间更短,术中透视次数更少,并发症发生率更低(P<0.05),但两组术后疼痛视觉模拟量表评分、术后Oswestry功能障碍指数评分、骨水泥注入量的差异无统计学意义(P>0.05)。结论3D打印导板辅助椎体成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折可缩短手术时间,减少术中透视次数,降低并发症发生率,具有较好的临床应用价值。

船用坐墩长基座阻抗特性分析

为提高舰船隐身性能,本文对船用坐墩长基座结构开展研究。基于有限元法与工程估算公式相结合的方法,研究基座阻抗计算方法、基座位置变化对阻抗值的影响、基座三向阻抗特性、增加基座封板等对基座输入阻抗的影响。研究表明,基座阻抗计算时,无论是采用单点激励、多点激励还是采用面载荷激励均对计算结果影响较小。基座阻抗值的大小除了与激励位置有关还与激励位置处是否存在较强边界条件有关。计算基座三向阻抗时,不同方向阻抗值的大小取决于轴向刚度与弯曲刚度的相对大小。此研究可为舰艇声学设计提供思路。

三边连接K形屈曲约束钢板墙受力性能研究

为解决三边连接屈曲约束钢板墙在自由边两个角部首先发生破坏的问题,文中提出了一种新型三边连接K形屈曲约束钢板墙。采用ABAQUS有限元软件对三边连接矩形和K形屈曲约束钢板墙进行受力性能分析,获得了屈曲约束钢板墙的屈服荷载、初始刚度、荷载位移曲线、塑性应变分布和屈服区分布。结果表明K形屈曲约束钢板墙的屈服荷载、初始刚度以及荷载位移曲线与矩形屈曲约束钢板墙相差不大,但在延性和耗能能力方面表现更佳。最后,提出了形式简洁计算精度较高的该类新型屈曲约束钢板墙的理论计算公式,可为K形屈曲约束钢板墙的工程设计提供参考。

重型三腹板式吊车梁加工工艺的研究

以宝钢一炼钢浇铸车间吊车梁为例,针对独特的三腹板式吊车梁结构,对整个加工过程进行了介绍。新型结构提升了变截面吊车梁的可靠性,降低了其后期开裂的风险,相关加工工艺的研究,为后续类似项目提供了加工经验。

三大城市群经济增长空间关联网络分析

本文研究对象为长三角城市群、京津冀城市群和珠三角城市群,借助格兰杰因果检验及网络分析法,对比分析了2000—2020年三大城市群经济增长空间关联网络的关联关系和关联特征,并分析了各城市群内部的动力传导机制。主要结论有:(1)三大城市群内部各城市之间的经济增长空间关联程度都不高;(2)长三角城市群拥有最为完整的板块分布,珠三角城市群、京津冀城市群板块分布分别为双溢出双受益、三溢出一受益;(3)长三角城市群和京津冀城市群增长原动力为“资本溢出型”,而珠三角城市群的增长原动力为“劳动溢出型”。