对于2D再进入辅助性元材料的分析关系:用于3D打印柔性植入物的应用
Reza Hedayati1, Armin Yousefi2, Mohammadreza Lalegani Dezaki2
1Department of Aerospace Materials and Structures (ASM), Faculty of Aerospace Engineering, Delft University of Technology (TU Delft), Kluyverweg 1, 2629, HS, Delft, the Netherlands.
概括
这项研究为辅助性六角蜂巢提供了新的分析模型,为材料特性提供了高度准确的预测. 这些模型可以设计用于阿基里斯肌损伤的新型Kinesio带结构.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 材料机械学 材料机械学
- 生物材料工程 生物材料工程
背景情况:
- 辅性结构的特点是负波桑比率,在先进的材料设计中至关重要.
- 重新进入的设计是既有2D和3D形式的成熟的辅性结构.
- 阿基里斯肌表现出自然的辅助性行为,为仿生设计提供了机会.
研究的目的:
- 为2D重返入的六角蜂巢开发新的分析关系.
- 通过计算和实验数据验证这些分析解决方案.
- 将这些发现应用于设计针对阿基里斯肌损伤的创新动态带结构.
主要方法:
- 对二维回入六角蜂巢的分析关系的推导.
- 使用有限元法 (FEM) 模拟和实验测试进行验证.
- 实施分析/计算工具,用于设计动态带 (KT) 结构.
主要成果:
- 新的分析关系为弹性模量,波松比率和收益应力提供了高度准确的预测.
- 由此产生的解决方案在准确性上优于现有的分析模型.
- 设计的KT结构有效地复制了阿基里斯肌的辅助性行为.
结论:
- 开发的分析模型为辅助性六角蜂提供了更高的准确性.
- 该研究成功设计和3D打印了模仿阿基里斯肌生物力学的新型KT结构.
- 这些发现有望推进具有独特辅助性质的柔性植入物的设计.
