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文檔簡介
1、多孔結(jié)構(gòu)是一種由相互貫通或封閉的孔洞構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),孔洞的邊界或表面由支柱或平板構(gòu)成。相對連續(xù)介質(zhì)材料而言,多孔結(jié)構(gòu)材料一般具有相對密度低、比強度高、比表面積高、重量輕、隔音、隔熱、滲透性好等優(yōu)點。多孔結(jié)構(gòu)材料的優(yōu)良特性使多孔結(jié)構(gòu)材料在冶金、石油、化工、紡織、醫(yī)藥、釀造等國民經(jīng)濟部門以及國防軍事等部門得到了廣泛的應(yīng)用。
本課題旨在設(shè)計一種多孔結(jié)構(gòu)與骨的彈性模量相匹配,并采用選擇性激光熔化(Selective Laser Melt
2、ing,SLM)技術(shù),制備出模型。
首先,對多孔結(jié)構(gòu)材料的優(yōu)良特性進行相關(guān)的研究,并對目前采用SLM制備的多孔結(jié)構(gòu)模型進行總結(jié),得出只有截角八面體多孔結(jié)構(gòu)模型能填充空間并使空間剩余體積最小,由此得到截角八面體多孔結(jié)構(gòu)模型就是需要的模型。
其次,從模型的建模、最大應(yīng)力、總變形、孔隙率、成型和精度問題,最終確定臂徑的形狀為圓形。對建造的模型進行有限元應(yīng)力、應(yīng)變分析確定臂徑為400μm,孔徑750~1000μm。
3、 最后,通過對SLM工藝的研究,采用ASTM標準二級純鈦粉,激光功率為100W,掃描速度為225mm/s,掃描間距為70μm,鋪粉層厚度為70μm,預(yù)熱溫度為200℃C,由內(nèi)到外的掃描方式,制備臂徑為400μm,孔徑分別為750μm、800μm、1000μm的截角八面體多孔結(jié)構(gòu)模型,并對孔徑為1000μm的截角八面體多孔結(jié)構(gòu)模型進行壓縮實驗,得到模型的實際彈性模量為8.34Gpa,計算的實際彈性模量為7.7Gpa,壓縮實驗屈服強度378
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