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摘要:
目的 对计算机辅助设计的3D打印脊柱侧弯矫形器进行优化设计,从而使其实现具有良好力学强度和模型轻量化等优点.方法 利用手持式三维扫描仪对志愿者躯干体廓进行扫描,构建志愿者体表模型;根据三点力原理、牵引及免荷原理,对志愿者体表模型进行修型,设计出压力区和释放区,初步设计出脊柱侧弯矫形器模型;采用正交试验方法对32种不同尺寸的镂空组合进行局部优化对比研究,根据优化结果,对脊柱侧弯矫形器模型进行镂空处理和生物力学分析,对比镂空设计的3D打印脊柱侧弯矫形器的应力分布,验证矫形器模型的优化效果.结果 采用半径为9 mm的圆孔和间距23 mm的局部镂空优化设计(局部减重约40%),可得到质量更轻、透气性更好和足够强度的3D打印脊柱侧弯矫形器.结论 基于有限元生物力学分析,采用非压力区域的局部圆孔镂空优化设计,可以实现3D打印脊柱侧弯矫形器的打印材料减少、透气性增加等优点,最终可提高患者的穿戴舒适度和依从性.
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文献信息
篇名 基于有限元分析的3D打印脊柱侧弯矫形器局部优化设计
来源期刊 医用生物力学 学科 医学
关键词 脊柱侧凸 镂空设计 计算机辅助设计 3D打印
年,卷(期) 2021,(6) 所属期刊栏目 论著|Original Articles
研究方向 页码范围 855-861
页数 7页 分类号 R318.01
字数 语种 中文
DOI 10.16156/j.1004-7220.2021.06.004
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研究主题发展历程
节点文献
脊柱侧凸
镂空设计
计算机辅助设计
3D打印
研究起点
研究来源
研究分支
研究去脉
引文网络交叉学科
相关学者/机构
期刊影响力
医用生物力学
双月刊
1004-7220
31-1624/R
大16开
上海制造局路639号
4-633
1986
chi
出版文献量(篇)
2135
总下载数(次)
2
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