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用于生物医学的新型多孔Ti6Al4V植入物的仿生设计和3D打印（英文）

2020-12-02阅读(78)

用于生物医学的新型多孔Ti6Al4V植入物的仿生设计和3D打印（英文）

论文摘要

目的:多孔结构植入体在骨科修复领域具有极大的应用前景。本研究提出了一种在结构与力学性能方面更贴近人体骨组织的多孔Ti6Al4V植入体。创新点:针对骨组织的结构特点,提出了"分层设计"理念,以期更好地模拟皮质骨和松质骨的结构。除了结构相似以外,这种植入体在力学性能和结构稳定性方面同样具有优势。方法:将传统多孔植入体三维晶胞设计方法转化为二维设计理念,设计出一种分层杆连接多孔结构,并利用选择性激光熔融(SLM)技术打印出样品;然后通过光学显微镜评测打印效果,利用单轴压缩试验研究分析样品的力学性能;最后利用有限元方法分析多孔结构的结构稳定性。结论:本研究所设计的新型分层杆连接结构可以通过SLM实现高质量的打印,且尺寸合理,力学性能与骨组织相接近,结构稳定性优于传统多孔结构。这种新型多孔结构植入体在骨缺损修复领域具有较好的潜在应用前景。

论文目录

  • 1 Introduction
  • 2 Materials and methods
  •   2.1 Porous structure design
  •   2.2 LSRCMS manufacturing
  •   2.3 LSRCMS characterization
  •   2.4 Mechanical performance test
  •   2.5 Finite element analysis
  • 3 Results
  •   3.1 Pore structure characterization
  •   3.2 Mechanical behavior analysis
  •   3.3 Finite element analysis
  • 4 Discussion
  • 5 Conclusions
  • Contributors
  • Compliance with ethics guidelines

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: Wen-ming PENG,Yun-feng LIU,Xian-feng JIANG,Xing-tao DONG,Janice JUN,Dale A.BAUR,Jia-jie XU,Hui PAN,Xu XU

    关键词: 分层片状杆连接多孔结构,多孔植入体,骨缺损修复,选择性激光熔融,机械性能,有限元分析

    来源: Journal of Zhejiang University-Science B（Biomedicine & Biotechnology） 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学,医药卫生科技

    专业: 生物学,生物医学工程

    单位: Key Laboratory of E&M (Zhejiang University of Technology), Ministry of Education & Zhejiang Province,Department of Oral and Maxillofacial Surgery, School of Dental Medicine, Case Western Reserve University,Head and Neck Surgery, Zhejiang Cancer Hospital,Oral and Maxillofacial Surgery, Stomatology Hospital Affiliated to Zhejiang University School of Medicine,Department of Stomatology, People's Hospital of Quzhou

    基金: Project supported by the National Natural Science Foundation of China(No.51775506),the Zhejiang Provincial Natural Science Foundation of China(No.LY18E050022),the Public Welfare Technology Application Research Project of Zhejiang Province(Nos.LGG19E050022 and 2017C33115),the Zhejiang Provincial Science&Technology Project for Medicine&Health(No.2018KY878),the Open Foundation of Zhejiang Provincial Top Key Discipline of Mechanical Engineering of Hangzhou Dianzi University,China

    分类号: R318

    页码: 647-659

    总页数: 13

    文件大小: 2358K

    下载量: 257

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