激光选区熔化成形多孔支架的有限元分析及性能研究

人口的老龄化加剧了金属植入物的需求,广泛应用的实心支架由于“应力屏障”现象不能满足患者长期使用要求。本文通过对不同孔径及孔隙率的支架模型进行有限元数值模拟,分析得出孔隙率是影响力学性能的主要因素,随着孔隙率的增大弹性模量有明显的降低趋势。采用选择性激光熔化技术制备不同孔隙率的多孔支架,研究不同孔隙率的多孔特征及其性能,硬度测试结果显示,选择性激光熔化技术能够实现实心支架的均匀熔覆。当多孔支架的孔隙率在60%~84%时,其硬度均能满足人体骨骼的标准。热处理后,多孔支架的硬度有所提升,进而增强了其作为承重结构在人体植入部位的适用性。压缩试验的结果进一步显示,所制备的多孔不锈钢试样在受压过程中展现出了多孔材料的一些典型特性。经过对比,孔径为700μm且孔隙率为84%的支架,在综合力学性能上与人骨达到高度契合。

空气悬浮风机在玻纤污水处理的节能降噪的应用

通过对空气悬浮风机结构的研究,结合空气悬浮风机与多级离心风机在玻纤污水处理中的实际案例进行分析,验证了空气悬浮风机在玻纤污水处理中的应用效果。结果表明:在污水处理相同的运行条件下,空气悬浮风机比多级离心风机节能大约17%,同时具有节能环保、低噪音、低振动、运行可靠、维护保养工作量小等优点,并且设备体积小、自动化程度高、便于安装和操作,满足工艺需求,适合在玻纤污水处理行业中推广使用。

基于向内分流和芯轴交换耦合法冷锻成形直齿圆柱齿轮的数值模拟研究

为了避免终锻成形载荷的急剧上升,达到降低直齿圆柱齿轮冷精锻成形载荷的目的,在向内分流和芯轴交换的基础上,提出了基于向内分流和芯轴交换耦合法两步精密成形工艺。建立了关于该成形工艺的三维有限元分析模型和不同实验方案,并通过DEFORM-3D软件对其进行了数值模拟分析,得到了该成形工艺的最佳成形方案及其成形过程中的金属流动规律和变形机理。模拟结果显示采用此工艺不仅可以成形出完整的齿形,且成形载荷与传统的闭式精锻成形工艺相比,降低50%左右。对直齿圆柱齿轮的生产实践具有重要指导意义。