CN112883510A - 一种应用于髋臼杯的晶格各向同性设计方法 - Google Patents

一种应用于髋臼杯的晶格各向同性设计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112883510A
CN112883510A CN202110111655.6A CN202110111655A CN112883510A CN 112883510 A CN112883510 A CN 112883510A CN 202110111655 A CN202110111655 A CN 202110111655A CN 112883510 A CN112883510 A CN 112883510A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lattice
acetabular cup
regular octagonal
isotropy
points
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110111655.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112883510B (zh
Inventor
冯嘉炜
刘博�
林志伟
傅建中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN202110111655.6A priority Critical patent/CN112883510B/zh
Publication of CN112883510A publication Critical patent/CN112883510A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112883510B publication Critical patent/CN112883510B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G06F30/23—Design optimisation, verification or simulation using finite element methods [FEM] or finite difference methods [FDM]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/17—Mechanical parametric or variational design

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

本发明涉及一种应用于髋臼杯的晶格各向同性设计方法，属于骨植入技术领域。以正八角桁架的拓扑结构作为基本晶格单元的拓扑结构；通过参数化建模将正八角桁架的拓扑结构通过圆柱功能建立若干不同几何参数的晶格结构模型；对晶格结构模型进行离散化采样建立晶格几何参数与机械性能的拟合关系，包括各向异性性能指数与R0和
Figure DDA0002919129100000011
之间的映射关系
Figure DDA0002919129100000014
弹性模量与R0的映射关系
Figure DDA0002919129100000013
最后指定髋臼杯制造时的弹性模量和各向异性指数，根据拟合关系获得晶格的几何参数R0和
Figure DDA0002919129100000012
实现可定制弹性模量与各向异性指数的晶格设计方法，并通过设计的晶格制造髋臼杯。

Description

一种应用于髋臼杯的晶格各向同性设计方法
技术领域
本发明涉及骨植入技术领域，具体地说，涉及一种应用于髋臼杯的晶格各向同性设计方法。
背景技术
晶格结构通常是从二维或三维重复的基本晶格获得的。它们具有多种优势：高强度/重量比，能量吸收，声学和振动阻尼，热管理能力。由于其优异的性能，晶格结构在许多领域带来了前所未有的变化，例如用作骨科植入物，超轻航空零件，装甲防护能量吸收，换热器。
在医学植入领域中，用作植入物的金属的刚度远高于骨骼。金属医疗植入物和骨植入物之间的刚度不匹配会导致应力分布效率低下，从而导致“应力屏蔽”，并最终导致自然骨萎缩和植入物失效。晶格结构是一种理想的结构，可用于降低骨植入物的刚度并避免应力屏蔽。在大多数关于晶格结构和整形外科植入物的研究中，选择孔隙率和相对密度作为控制参数是实现植入物刚度接近骨骼刚度的主要途径。
由于髋臼杯与骨骼之间的相对运动复杂且应力区域更大。充分考虑植入晶格的各向异性问题，才能设计出更加合适的结构，使得植入的失效率降低。
公布号为CN109313670A的专利申请文献公开了一种在计算机辅助设计应用中生成晶格建议的方法和系统，其中方法包括：获得包括对象的3D模型的机械问题定义，该3D模型包括在该3D模型中将在其中生成晶格的设计空间，其中该机械问题定义包括(i)被标识为对于该设计空间的基线材料模型的一种或多种各向同性实体材料和(ii)对于该3D模型的一个或多个加载情况，一个或多个加载情况指定一个或多个边界条件，该一个或多个边界条件定义对于一个或多个加载情况中的每一个如何将力和约束施加到3D模型；使用一个或多个加载情况和被标识为对于设计空间的基线材料模型的一个或多个各向同性实体材料，生成对于对象的3D模型的数值模拟模型；在该数值模拟模型中使用晶格结构行为模型代替基线材料模型，预测在设计空间中不同方位的不同晶格设置的性能；以及基于预测的不同方位的不同晶格设置的性能，呈现对于该设计空间的一组晶格提议；其中，已经对不同晶格设置预先计算了晶格结构行为模型，不同晶格设置能够由该3D建模程序生成。
现有技术的不足之处在于设计过程复杂，极易导致系统不稳定，从而影响设计效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于髋臼杯的晶格各向同性设计方法，通过基于正八角桁架单元的圆台设计方法，对晶格强度较弱的方向加强的方式实现各向同性设计，得到各向同性晶格，设计过程简单可靠。
可指定晶格弹性模量与各向异性指数，得到各向同性晶格，并通过各向同性晶格制造髋臼杯。
为了实现上述目的，本发明提供的应用于髋臼杯的晶格各向同性设计方法包括以下步骤：
1)选择用于制造髋臼杯的材料；
2)以正八角桁架的拓扑结构作为基本晶格单元的拓扑结构；通过参数化建模将正八角桁架的拓扑结构通过圆柱建模功能建立若干不同几何参数的晶格结构模型；
3)对晶格结构模型进行有限元分析，得到晶格的各向异性指数Ai；i表示步骤2)中得到的若干晶格结构模型的序号；
4)对步骤2)得到的若干晶格结构模型进行离散化采样建立晶格几何参数与机械性能的拟合关系，包括各向异性性能指数与R0和
Figure BDA0002919129080000031
之间的映射关系
Figure BDA0002919129080000032
弹性模量与R0的映射关系
Figure BDA0002919129080000033
其中，R0为正八角桁架半径和圆台顶面半径，R1为圆台底面半径，
Figure BDA0002919129080000034
5)指定髋臼杯制造时的弹性模量和各向异性指数，其中，各向异性指数定为1；根据步骤4)得到的拟合关系获得晶格的几何参数R0和
Figure BDA0002919129080000035
6)根据步骤5)得到的晶格几何参数设计晶格结构。
在髋臼杯的设计制造中，为了避免应力屏蔽及植入失效，应该将植入晶格设计更加接近自然骨的力学性质。髋臼杯的物理信息包括髋臼杯的设计尺寸，髋臼杯的制造材料，髋臼杯的性能指标(弹性模量与各向异性要求)，晶格参数作为设计参考。晶格参数包括边长，弹性模量，各向异性指数。
上述技术方案中，将正八角桁架的体心与面心用圆台结构连接，并通过调整上下底面半径值的方式实现晶格的各向同性设计。通过有限元试验得到了晶格参数与晶格机械性能之间的映射方程。通过映射方程实现可定制弹性模量与各向异性指数的晶格设计方法，并通过设计的晶格制造髋臼杯。
作为优选，步骤2)中，基本晶格单元的拓扑结构选用正八角桁架的拓扑结构，正八角桁架的中心定为原点(0,0,0)，其它点依次为
Figure BDA0002919129080000041
Figure BDA0002919129080000042
Figure BDA0002919129080000043
将Pij存入集合Points,生成Points之间的连线，L为晶格边长；
令ppLength＝|Points[i]-Points[j]|，i，j∈[0，13]，若满足
Figure BDA0002919129080000044
则添加两点Points[i]与Points[j]之间的连线；若不满足，则跳过；按照这种方式遍历完成所有点之间的组合，得到正八角桁架的拓扑结构。
作为优选，步骤2)中，参数化建模时，利用半径为R0的圆球扫掠正八角桁架的拓扑结构；正八角桁架的半径为R0，从正八角桁架的中心出发，与正八角桁架的六个面中心通过圆台的方式相连，圆台的底面半径为R1，位于八角桁架中心，圆台的顶面半径为R0，与正八角桁架的半径相同。
作为优选，步骤2)中，令
Figure BDA0002919129080000045
取值为{0.3，0.5，0.7，0.9，1.0，1.1}，
Figure BDA0002919129080000046
取值为{0.50，0.75，1.00，1.25，1.50}，将
Figure BDA0002919129080000047
与
Figure BDA0002919129080000048
的参数两两组合，形成30组不同的参数组合，将这些参数输入步骤3中的建模平台，得到30个不同的晶格模型。
作为优选，步骤3)中，在有限元软件Abaqus中进行有限元分析。Abaqus可以分析复杂的固体力学结构力学系统，特别是能够驾驭非常庞大复杂的问题和模拟高度非线性问题。广泛用于汽车、航空航天和工业产品行业。在计算固体力学中，刚度矩阵用来表征单元体的受力与变形的关系。在一般结构中，结构的应力应变关系服从广义胡克定律，应力应变关系表示为{σ}＝[C]{ε}，其中[C]为刚度矩阵，由于模型的对称性，晶格单元的刚度矩阵可简化为：
Figure BDA0002919129080000051
弹性模量：
Figure BDA0002919129080000052
各向异性指数：
Figure BDA0002919129080000053
作为优选，步骤2)中，利用开源几何库OpenCasCade(OCC)搭建所述的参数化建模平台。
作为优选，步骤3)中，选择步骤1)中的材料的弹性模量和泊松比作为有限元分析的材料定义，选择C3D4作为基本网格单元，分别对步骤2)中得到的所有晶格结构模型进行有限元分析。
作为优选，通过步骤6)得到的晶格制作髋臼杯时，在坐标轴X、Y、Z三个方向对晶格执行阵列运算得到晶格阵列arrayLattice，利用髋臼杯的几何参数设计中间层的形状模型，并与arrayLattice求交集运算，得到髋臼杯中间层的模型部分ACmiddle；并根据髋臼杯的几何参数要求设计髋臼杯的内外层模型部分ACinner,ACouter,最后将ACmiddle，ACinner,ACouter进行组合。
与现有技术相比，本发明的有益之处在于：
利用本发明的方法，可有效设计出符合弹性模量要求，并且各向同性性能较好的晶格结构，并应用于髋臼杯植入物的设计制造中。该方法逻辑清晰，设计简单，稳定可靠。
附图说明
图1为本发明实施例中应用于髋臼杯的晶格各向同性设计方法的流程图；
图2为本发明实施例中晶格结构的设计流程图；
图3中(a)为本发明实施例中试验拟合曲线图；(b)为试验拟合曲面图；
图4为本发明实施例中髋臼杯的设计效果图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合实施例及其附图对本发明作进一步说明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
实施例
参见图1，本实施例中应用于髋臼杯的晶格各向同性设计方法包括：
步骤S100：选择用于制造髋臼杯的材料，本实施例选择医用不锈钢，弹性模量210Gpa，泊松比0.3。晶格的设计要求为：晶格边长L＝10mm，弹性模量E＝50Gpa，各向异性指数A＝1。
步骤S200：以正八角桁架的拓扑结构作为基本晶格单元的拓扑结构；通过参数化建模将正八角桁架的拓扑结构通过圆柱建模功能建立若干不同几何参数的晶格结构模型。
正八角桁架的中心定为原点(0,0,0)，其它点依次为
Figure BDA0002919129080000071
Figure BDA0002919129080000072
Figure BDA0002919129080000073
Figure BDA0002919129080000074
将Pij存入集合Points,生成Points之间的连线，L为晶格边长；
令ppLength＝|Points[i]-Points[j]|,i,j∈[0,13]，若满足
Figure BDA0002919129080000075
则添加两点Points[i]与Points[j]之间的连线；若不满足，则跳过；按照这种方式遍历完成所有点之间的组合，得到正八角桁架的拓扑结构。
参数化建模时，利用半径为R0的圆球扫掠正八角点阵的拓扑结构。正八角桁架的半径为R0。从正八角桁架的中心出发，与正八角桁架的六个面中心通过圆台的方式相连，圆台的底面半径为R1,位于八角桁架中心，圆台的顶面半径为R0，与正八角桁架的半径相同，实现流程如图2所示。然后利用开源几何库OpenCasCade(OCC)搭建参数化建模平台。按照正八角桁架的拓扑结构通过圆柱功能建立正八角桁架晶格，最后利用圆台功能连接体心与面心。将建模过程集成为一个函数，函数可设计参数为：可指定晶格的边长Length，晶格的圆柱半径R0，以及圆台的底面半径R1。输入这些参数可以直接输出设计的晶格结构。
步骤S300：对晶格结构模型进行有限元分析，得到晶格的各向异性指数Ai；i表示步骤S200中得到的若干晶格结构模型的序号。
步骤S400：对步骤S200得到的若干晶格结构模型进行离散化采样建立晶格几何参数与机械性能的拟合关系，包括各向异性性能指数与R0和
Figure BDA0002919129080000081
之间的映射关系
Figure BDA0002919129080000082
弹性模量与R0的映射关系
Figure BDA0002919129080000083
其中，R0为正八角桁架半径和圆台顶面半径，R1为圆台底面半径，
Figure BDA0002919129080000084
具体的：
Figure BDA0002919129080000085
取值为{0.3,0.5，0.7,0.9，1.0，1.1},
Figure BDA0002919129080000086
取值为{0.50，0.75，1.00，1.25，1.50},将
Figure BDA0002919129080000087
与
Figure BDA0002919129080000088
的参数两两组合，形成30组不同的参数组合。将这些参数输入步骤S400中的参数化建模平台，得到30个不同的晶格模型。控制参数使得模型覆盖相对密度0-50％的区域。
选择步骤S100中选择的材料Material的弹性模量与泊松比作为有限元分析的材料定义。选择C3D4作为基本网格单元。分别对上述得到的30组晶格模型进行有限元分析，并通过对Abaqus的二次开发运算得到所有模型的刚度矩阵，从而得到了不同模型的弹性模量及各向异性指数。
由上述30组不同晶格的分析数据，通过多项式拟合得到晶格基本参数与晶格机械性能之间的关系。
根据输入设计指定晶格targetLattice。由有限元分析结果可知，晶格相对密度主要影响晶格的弹性模量，晶格结构参数变化主要影响晶格的各向异性指数。据此，指定弹性模量E＝50Gpa,各向异性指数A＝1,由弹性模量的拟合公式得到晶格的圆柱半径R0，由各向异性指数的拟合公式得到比率的值
Figure BDA0002919129080000091
步骤S500：指定髋臼杯制造时的弹性模量和各向异性指数，其中，各向异性指数定为1；根据步骤4)得到的拟合关系获得晶格的几何参数R0和
Figure BDA0002919129080000092
步骤S600：根据步骤S500得到的晶格几何参数设计晶格结构。由步骤S500中得到的基础晶格单元targetLattice，在坐标轴X、Y、Z三个方向对基础晶格单元执行阵列运算得到晶格阵列arrayLattice。利用步骤S100中选择的髋臼杯的几何参数设计中间层的形状模型，并与arrayLattice求交集运算，得到髋臼杯中间层的模型部分ACmiddle。同理，根据髋臼杯的几何参数要求设计髋臼杯的内外层模型部分ACinner,ACouter,并将它们组合。
本发明的典型实施例如下：
选择一个髋臼杯模型作为设计参考，髋臼杯的制造材料为医学用不锈钢，弹性模量210Gpa，泊松比0.3。晶格的设计要求为：晶格边长L＝10mm，弹性模量E＝50Gpa，各向异性指数A＝1。由设计方法得到拟合曲面与曲线，如图3所示，由此得到符合弹性模量与各向异性要求的基本晶格单元，最后设计出如图4所示的髋臼杯模型。

Claims (8)

1.一种应用于髋臼杯的晶格各向同性设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)选择用于制造髋臼杯的材料；
2)以正八角桁架的拓扑结构作为基本晶格单元的拓扑结构；通过参数化建模将正八角桁架的拓扑结构通过圆柱建模功能建立若干不同几何参数的晶格结构模型；
3)对晶格结构模型进行有限元分析，得到晶格的各向异性指数Ai；i表示步骤2)中得到的若干晶格结构模型的序号；
4)对步骤2)得到的若干晶格结构模型进行离散化采样建立晶格几何参数与机械性能的拟合关系，包括各向异性性能指数与R0和
Figure FDA0002919129070000011
之间的映射关系
Figure FDA0002919129070000012
弹性模量与R0的映射关系
Figure FDA0002919129070000013
其中，R0为正八角桁架半径和圆台顶面半径，R1为圆台底面半径，
Figure FDA0002919129070000014
5)指定髋臼杯制造时的弹性模量和各向异性指数，其中，各向异性指数定为1；根据步骤4)得到的拟合关系获得晶格的几何参数R0和
Figure FDA0002919129070000015
6)根据步骤5)得到的晶格几何参数设计晶格结构。
2.根据权利要求1所述的应用于髋臼杯的晶格各向同性设计方法，其特征在于，步骤2)中，基本晶格单元的拓扑结构选用正八角桁架的拓扑结构，正八角桁架的中心定为原点(0，0，0)，其它点依次为
Figure FDA0002919129070000016
Figure FDA0002919129070000017
Figure FDA0002919129070000018
将Pij存入集合Points，生成Points之间的连线，L为晶格边长；
令ppLength＝|Points[i]-Points[j]|，i，j∈[0，13]，若满足
Figure FDA0002919129070000021
Figure FDA0002919129070000022
则添加两点Points[i]与Points[j]之间的连线；若不满足，则跳过；按照这种方式遍历完成所有点之间的组合，得到正八角桁架的拓扑结构。
3.根据权利要求2所述的应用于髋臼杯的晶格各项同性设计方法，其特征在于，步骤2)中，参数化建模时，利用半径为R0的圆球扫掠正八角桁架的拓扑结构；正八角桁架的半径为R0，从正八角桁架的中心出发，与正八角桁架的六个面中心通过圆台的方式相连，圆台的底面半径为R1，位于八角桁架中心，圆台的顶面半径为R0。
4.根据权利要求3所述的应用于髋臼杯的晶格各项同性设计方法，其特征在于，步骤2)中，令
Figure FDA0002919129070000023
取值为{0.3，0.5，0.7，0.9，1.0，1.1}，
Figure FDA0002919129070000024
取值为{0.50，0.75，1.00，1.25，1.50}，将
Figure FDA0002919129070000025
与
Figure FDA0002919129070000026
的参数两两组合，形成30组不同的参数组合，将这些参数输入步骤3中的建模平台，得到30个不同的晶格模型。
5.根据权利要求4所述的应用于髋臼杯的晶格各项同性设计方法，其特征在于，步骤3)中，在有限元软件Abaqus中进行有限元分析，结构的应力应变关系表示为{σ}＝[C]{ε}，其中[C]为刚度矩阵，由于模型的对称性，晶格单元的刚度矩阵简化为：
Figure FDA0002919129070000027
弹性模量：
Figure FDA0002919129070000031
各向异性指数：
Figure FDA0002919129070000032
6.根据权利要求1所述的应用于髋臼杯的晶格各项同性设计方法，其特征在于，步骤2)中，利用开源几何库OpenCasCade(OCC)搭建所述的参数化建模平台。
7.根据权利要求1所述的应用于髋臼杯的晶格各项同性设计方法，其特征在于，步骤3)中，选择步骤1)中的材料的弹性模量和泊松比作为有限元分析的材料定义，选择C3D4作为基本网格单元，分别对步骤2)中得到的所有晶格结构模型进行有限元分析。
8.根据权利要求1所述的应用于髋臼杯的晶格各项同性设计方法，其特征在于，通过步骤6)得到的晶格制作髋臼杯时，在坐标轴X、Y、Z三个方向对晶格执行阵列运算得到晶格阵列arrayLattice，利用髋臼杯的几何参数设计中间层的形状模型，并与arrayLattice求交集运算，得到髋臼杯中间层的模型部分ACmiddle；并根据髋臼杯的几何参数要求设计髋臼杯的内外层模型部分ACinner,ACouter,最后将ACmiddle，ACinner,ACouter进行组合。
CN202110111655.6A 2021-01-27 2021-01-27 一种应用于髋臼杯的晶格各向同性设计方法 Active CN112883510B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110111655.6A CN112883510B (zh) 2021-01-27 2021-01-27 一种应用于髋臼杯的晶格各向同性设计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110111655.6A CN112883510B (zh) 2021-01-27 2021-01-27 一种应用于髋臼杯的晶格各向同性设计方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112883510A true CN112883510A (zh) 2021-06-01
CN112883510B CN112883510B (zh) 2022-04-12

Family

ID=76052774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110111655.6A Active CN112883510B (zh) 2021-01-27 2021-01-27 一种应用于髋臼杯的晶格各向同性设计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112883510B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113730661A (zh) * 2021-08-10 2021-12-03 北京工业大学 一种多层点阵材料结构

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150111158A1 (en) * 2013-10-17 2015-04-23 Palo Alto Research Center Incorporated Micro-Truss Structures Having In-Plane Structural Members
CN112163291A (zh) * 2020-09-17 2021-01-01 华中科技大学 一种増材制造中多材料力学功能件的成形方法及产品

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150111158A1 (en) * 2013-10-17 2015-04-23 Palo Alto Research Center Incorporated Micro-Truss Structures Having In-Plane Structural Members
CN112163291A (zh) * 2020-09-17 2021-01-01 华中科技大学 一种増材制造中多材料力学功能件的成形方法及产品

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MARK HELOU & SAMI KARA: "International Journal of Computer Integrated", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF COMPUTER INTEGRATED》 *
PAWANKUMAR EKADE等: "Fluid flow and heat transfer characteristics of octet truss lattice geometry", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF THERMAL SCIENCES》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113730661A (zh) * 2021-08-10 2021-12-03 北京工业大学 一种多层点阵材料结构

Also Published As

Publication number Publication date
CN112883510B (zh) 2022-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tamburrino et al. The design process of additively manufactured mesoscale lattice structures: a review
Wang A unit cell approach for lightweight structure and compliant mechanism
Rosen Computer-aided design for additive manufacturing of cellular structures
Nguyen et al. Heuristic optimization method for cellular structure design of light weight components
EP1230614B1 (en) Manufacturing system and method
McMillan et al. Programmatic lattice generation for additive manufacture
US11327465B2 (en) Method and system to fabricate a three-dimensional meta-structure workpiece
RU2343527C2 (ru) Способ и устройство для изготовления объектов, имеющих оптимизированные характеристики отклика
Cavalcante et al. Finite-volume micromechanics of periodic materials: past, present and future
Tang et al. Integration of topological and functional optimization in design for additive manufacturing
CN108763658A (zh) 基于等几何方法的组合薄壁结构固有频率设计方法
Wang et al. Novel topological design of 3D Kagome structure for additive manufacturing
CN112749492B (zh) 一种壳体结构上的雕刻优化设计方法
Sienz et al. Reliable structural optimization with error estimation, adaptivity and robust sensitivity analysis
McMillan et al. Programmatic generation of computationally efficient lattice structures for additive manufacture
CN112883510B (zh) 一种应用于髋臼杯的晶格各向同性设计方法
Cansizoglu et al. Applications of structural optimization in direct metal fabrication
Liang et al. Design of conformal lattice structures using the volumetric distance field based on parametric solid models
Wang et al. Investigation of compressive deformation behaviors of cubic periodic cellular structural cubes through 3D printed parts and FE simulations
Aliyi et al. Case study on topology optimized design for additive manufacturing
CN112926235B (zh) 一种可指定晶格各向异性性能的晶格结构设计方法
Chen et al. Compressive enhancement gyroid lattice with implicit modeling implementation and modified GA model property prediction
Letov et al. Volumetric cells: A framework for a bio-inspired geometric modelling method to support heterogeneous lattice structures
Melpal Conformal Lattice Structures in Additive Manufacturing (AM)
Decker et al. Practical Implementation of Functionally Graded Lattice Structures in a Bicycle Crank Arm

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant