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单胞结构对盾构机复合材料刀圈增强体抗压性能的影响
1
作者 蔡云秀 李斗 李飞 《中国铸造装备与技术》 CAS 2024年第2期50-54,共5页
为明确WC陶瓷颗粒单胞结构对盾构机滚刀刀圈蜂窝结构增强体的抗压性能的影响,利用绘图软件对体积分数为36%WC颗粒(四边形、六边形、八边形)的滚刀刀圈蜂窝结构增强体进行三维空间结构设计,通过ANSYS有限元模拟仿真分析不同单胞结构增强... 为明确WC陶瓷颗粒单胞结构对盾构机滚刀刀圈蜂窝结构增强体的抗压性能的影响,利用绘图软件对体积分数为36%WC颗粒(四边形、六边形、八边形)的滚刀刀圈蜂窝结构增强体进行三维空间结构设计,通过ANSYS有限元模拟仿真分析不同单胞结构增强体的抗压性能。结果表明:WC颗粒体积分数为36%,四边形单胞结构增强体的极限压缩强度为123MPa、六边形的极限压缩强度为125 MPa、八边形的极限压缩强度为121 MPa,体积分数为36%的正六边形蜂窝结构增强体的抗压性能最优。 展开更多
关键词 盾构机刀圈 陶瓷颗粒增强体 有限元模拟 单胞结构 抗压性能
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饱含液体的单胞结构对射流的干扰特性分析 被引量：3
2
作者 张弦 祖旭东 +2 位作者 黄正祥 肖强强 贾鑫 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1101-1106,共6页
基于虚拟原点理论、冲击波反射理论和射流干扰理论,考虑液体的喷散特性和径向汇聚特性,改进并完善了射流侵彻饱含液体的单胞结构的理论模型,得到了精确的射流受干扰速度区间的表达式、液体喷散速度的表达式和液体喷散流量的表达式。通... 基于虚拟原点理论、冲击波反射理论和射流干扰理论,考虑液体的喷散特性和径向汇聚特性,改进并完善了射流侵彻饱含液体的单胞结构的理论模型,得到了精确的射流受干扰速度区间的表达式、液体喷散速度的表达式和液体喷散流量的表达式。通过对比理论和试验得到的射流受干扰的速度区间,证明了本文理论模型的可靠性。研究结果表明:液体的喷散和径向汇聚都会影响射流的稳定性,使射流出现颈缩和提前断裂,降低射流的剩余头部速度从而降低射流的剩余侵彻能力。 展开更多
关键词 聚能射流 单胞结构 干扰区间 射流稳定性
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织造角对三维机织复合材料单胞结构模型拉伸行为的影响
3
作者 徐春成 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期854-858,871,共6页
根据实际三维机织复合材料预制件的织造参数,借助参数化三维建模软件PRO/E 5.0,基于三维机织物织造角构建了三维机织复合材料单胞模型。采用ANSYS Workbench有限元软件分析了基于复合材料单胞结构模型的经向拉伸性能,考察了拉伸应力、... 根据实际三维机织复合材料预制件的织造参数,借助参数化三维建模软件PRO/E 5.0,基于三维机织物织造角构建了三维机织复合材料单胞模型。采用ANSYS Workbench有限元软件分析了基于复合材料单胞结构模型的经向拉伸性能,考察了拉伸应力、拉伸应变在增强体和树脂基体中的分布情况,分析了织造角对复合材料经向拉伸行为的影响。结果表明:随织造角增大,三维机织复合材料单胞模型沿经向的拉伸应力、拉伸应变逐渐增大;三维机织复合材料受拉伸时纤维承受主要载荷。复合材料增强体中,轴向存在与载荷方向平行分量的经纱相较于轴向垂直于载荷方向的纬纱承载更多的载荷作用。 展开更多
关键词 三维复合材料 单胞结构模型 织造角 拉伸行为
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不同单胞结构设计骨支架的研究进展 被引量：1
4
作者 孙亚迪 王岩 +7 位作者 周丽芸 李奕扬 申佳慧 董本超 杨培川 李岩 马剑雄 马信龙 《中国修复重建外科杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1037-1041,共5页
目的对不同单胞结构设计骨支架的研究进展进行综述。方法广泛查阅近年来国内外对于不同单胞结构设计骨支架的相关文献,总结其研究进展。结果骨支架的单胞结构可分为规则单胞结构、不规则单胞结构、基于拓扑优化理论设计的单胞结构以及... 目的对不同单胞结构设计骨支架的研究进展进行综述。方法广泛查阅近年来国内外对于不同单胞结构设计骨支架的相关文献,总结其研究进展。结果骨支架的单胞结构可分为规则单胞结构、不规则单胞结构、基于拓扑优化理论设计的单胞结构以及基于三周期极小曲面设计的单胞结构。不同单胞结构具有不同的结构形态和几何特征,单胞结构的选择直接决定了骨支架的力学性能以及生物学性能。合理选择单胞结构对于骨支架替代原生骨组织至关重要。结论对于骨支架的研究已相当广泛,但目前骨支架种类繁多,应全面考虑优化单胞结构,有助于开发性能优良的骨支架,为骨组织的修复提供有效支撑。 展开更多
关键词 骨支架 单胞结构 力学性能 生物学性能
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基于单胞有限元的波纹板等效刚度特性 被引量：2
5
作者 王远 臧勇 +1 位作者 管奔 秦勤 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1230-1238,共9页
为了得到波纹板的宏观刚度特性及其与表面形貌结构参数的关系,基于单胞有限元的方法对波纹板的等效刚度特性进行了研究。首先,基于单胞有限元的周期性边界条件,计算了具有周期性排布特点的波纹板的等效刚度;然后,计算了典型形貌波纹板... 为了得到波纹板的宏观刚度特性及其与表面形貌结构参数的关系,基于单胞有限元的方法对波纹板的等效刚度特性进行了研究。首先,基于单胞有限元的周期性边界条件,计算了具有周期性排布特点的波纹板的等效刚度;然后,计算了典型形貌波纹板的等效刚度特性,并进行了分析和验证;最后,运用单胞有限元的方法分析了波纹板结构参数对等效刚度特性的影响。分析结果表明:采用单胞有限元的方法可以有效计算波纹板的等效刚度;波纹板相较于基础薄板具有更高的弯曲刚度,但拉伸刚度和剪切刚度较低。当基础薄板厚度固定时,随着波纹板相对厚度的增加,拉伸刚度和剪切刚度降低,弯曲刚度升高;随着波纹板波纹相对周期间距的增加,拉伸刚度和剪切刚度升高,弯曲刚度降低。 展开更多
关键词 波纹板 单胞结构 有限元 周期性边界条件 等效刚度特性
原文传递
基于声子晶体的层叠式方柱型减振结构设计 被引量：2
6
作者 黄佳 尹进 +1 位作者 张昭 张洪武 《计算机辅助工程》 2015年第2期53-58,75,共7页
基于声子晶体特性提出一种层叠式方柱型声子晶体单胞结构,通过冲击响应谱分析和随机振动分析考察其周期性结构减振特性,并与相应非周期结构对比.计算结果表明该声子晶体周期性结构对于冲击载荷和随机振动载荷均有较好的减振特性.在三组... 基于声子晶体特性提出一种层叠式方柱型声子晶体单胞结构,通过冲击响应谱分析和随机振动分析考察其周期性结构减振特性,并与相应非周期结构对比.计算结果表明该声子晶体周期性结构对于冲击载荷和随机振动载荷均有较好的减振特性.在三组分材料参数中影响单胞带隙特性的主要因素是外层材料密度和中间层材料弹性模量.声子晶体结构的减振效果随周期数的增加而愈加明显.组分材料力学性能参数和周期型结构周期数是声子晶体结构减振设计的主要因素. 展开更多
关键词 声子晶体 单胞结构 减振设计 隔振材料 低频带隙
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基于选择性激光烧结技术的聚乳酸-人工骨支架设计 被引量：1
7
作者 徐欢欢 《科学技术创新》 2023年第9期17-20,共4页
针对骨支架的强度问题,采用有限元模拟分析的方法,构建三种不同单胞拓扑结构的三维模型,进行了有限元模拟运算。结合SLS技术,制备了不同单胞拓扑结构的多孔骨支架。并通过静态压缩试验评估了每种结构类型的骨支架所能承受的最大应力和... 针对骨支架的强度问题,采用有限元模拟分析的方法,构建三种不同单胞拓扑结构的三维模型,进行了有限元模拟运算。结合SLS技术,制备了不同单胞拓扑结构的多孔骨支架。并通过静态压缩试验评估了每种结构类型的骨支架所能承受的最大应力和最大承受力,得到了不同结构骨支架的力学性能差异。结果表明,仿真中最大应力呈现出FCC、CCP和SHC结构的递减规律,实物支架压缩的最大承受应力按照CCP、FCC和SHC降序排列。 展开更多
关键词 SLS技术 单胞结构 有限元 孔隙率 压缩试验
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碳纤维平面三向机织物细观结构分析
8
作者 杨晓煜 焦亚男 杨晓亚 《产业用纺织品》 2022年第3期38-43,49,共7页
采用计算机断层扫描(Micro-CT)技术观察碳纤维平面三向机织物(CFTWF)横截面的细观形貌,获得织物中纱线的屈曲形态,再结合纱线交织规律,构建CFTWF细观结构单胞模型,并基于单胞模型的几何关系推导CFTWF细观结构参数的几何关系式。对比和分... 采用计算机断层扫描(Micro-CT)技术观察碳纤维平面三向机织物(CFTWF)横截面的细观形貌,获得织物中纱线的屈曲形态,再结合纱线交织规律,构建CFTWF细观结构单胞模型,并基于单胞模型的几何关系推导CFTWF细观结构参数的几何关系式。对比和分析CFTWF基本结构参数的理论计算值与实测值发现,两者的相对误差在8.29%以内,表明该细观结构单胞模型具有较高的准确性,且研究发现CFTWF面内结构实际是以正六边形空洞和正三角形空洞相间规则分布的。 展开更多
关键词 碳纤维平面三向机织物 细观结构单胞模型 结构参数 中心距 屈曲形状轨迹 截面形状
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基于有限元法的引导骨再生用个性化钛网受力分析
9
作者 马蕊 王志会 +1 位作者 刘洋 高阳 《中国口腔种植学杂志》 2023年第3期198-203,共6页
目的基于有限元分析的方法,观察不同厚度、不同孔隙率、不同杆径单胞结构填充的钛网在垂直外力作用时的应力和位移分布,为颌骨缺损时引导骨再生的个性化钛网设计提供生物力学依据。方法分别以31-32缺失和33-37缺失的两位患者的下颌骨作... 目的基于有限元分析的方法,观察不同厚度、不同孔隙率、不同杆径单胞结构填充的钛网在垂直外力作用时的应力和位移分布,为颌骨缺损时引导骨再生的个性化钛网设计提供生物力学依据。方法分别以31-32缺失和33-37缺失的两位患者的下颌骨作为小尺寸钛网(S型)和大尺寸钛网(L型)的研究载体,分别重建颌骨模型,设计不同厚度、孔隙率及杆径的钛网,构建三维有限元模型,通过有限元方法分析钛网承力情况下的应力和位移分布。结果随着钛网厚度的增加,钛网的应力和位移呈现下降趋势;随着钛网孔隙率的增加,钛网的应力和位移呈现上升趋势;随着钛网杆径的增加,钛网的应力和位移呈现不同趋势,其中S型钛网呈现下降趋势,而L型钛网无明显变化。结论钛网厚度在0.4 mm及以上时,所有钛网的应力值均在安全等效应力范围内,考虑到钛网过厚会对黏膜产生刺激,0.4 mm厚度钛网更适合临床需要;S型的孔隙率在55%及以下,L型孔隙率在55%~68%时,应力值在安全等效应力范围内,提高钛网孔隙率可以提供更充足的血液通道给黏膜,降低黏膜缺血萎缩与开裂的风险,L型钛网应尽量选择68%孔隙率,S型钛网选择55%孔隙率;S型钛网杆径在0.7 mm及以上,L型钛网杆径在0.5 mm及以上时,S型和L型钛网均可满足强度要求,综合孔隙率等因素,考虑杆径越大对黏膜刺激增大,因此0.7 mm杆径的钛网更适合临床需要。 展开更多
关键词 引导骨再生 钛网 有限元分析 单胞结构
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周期性正弦凸起凹凸板等效刚度的研究 被引量：2
10
作者 冯岩 杜国君 +1 位作者 沈振兴 王宓晓 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2019年第5期490-497,共8页
针对构造正交各向异性周期性正弦凸起结构凹凸板的等效刚度问题,根据经典弹性薄板理论,基于对单胞结构力学特性分析和单胞结构在板宏观结构上周期性均匀化分布的特点,推导了正弦凸起凹凸板的等效刚度解析公式.以四边简支周期性正弦凸起... 针对构造正交各向异性周期性正弦凸起结构凹凸板的等效刚度问题,根据经典弹性薄板理论,基于对单胞结构力学特性分析和单胞结构在板宏观结构上周期性均匀化分布的特点,推导了正弦凸起凹凸板的等效刚度解析公式.以四边简支周期性正弦凸起结构凹凸板为例,将该文计算结果与有限元模拟结果进行对比,验证了该文等效刚度的合理性和精确性.最后,分析了正弦凸起凹凸板几何参数对等效刚度特性的影响,给出了结构几何参数与等效刚度之间的关系.结果表明:应用该文方法可以有效计算周期性正弦凸起凹凸板的等效刚度;由于凹凸板在构造上的几何结构变化,与基础平板相比其弯曲刚度和抗扭刚度都有明显的提升.该研究结果对凹凸板静力学和动力学的进一步研究以及实际工程应用具有指导意义. 展开更多
关键词 周期性正弦凸起凹凸板 构造正交各向异性 单胞结构 等效刚度 有限元
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