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旋转对称支承板机座的瞬态仿生拓扑优化方法研究

发布时间:2017-10-11 06:31

  本文关键词:旋转对称支承板机座的瞬态仿生拓扑优化方法研究


  更多相关文章: 骨缺损 自修复 仿生拓扑优化 有限元IBone


【摘要】:本文首先以青年和成熟的新西兰大白兔做股骨开孔愈合实验,观察样本的骨缺损自修复愈合过程,然后建立考虑两种不同的边界条件和仿生拓扑优化方法的有限元模型,基于骨的自适应性分别对青年兔和成年兔骨缺损自修复过程进行了数值模拟,探讨了两种不同边界条件下骨开孔模型的自修复和应力变化过程,最后通过对比分析实验与数值模拟结果,验证了此仿生拓扑优化方法的有效性。然后将此仿生拓扑优化方法(IBone)应用到旋转对称支撑板的结构拓扑优化中。分别考虑了65%,50%两种体积保留率下的四种载荷的加载方式,共进行了八组数值仿真,并得到结果。考虑到拓扑结构和应变能变化两方面,分别从固定保留体积率方面,和固定载荷情况将仿真结果进行对比,从而得出相关结论。
【关键词】:骨缺损 自修复 仿生拓扑优化 有限元IBone
【学位授予单位】:新疆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TB17;TH122
【目录】:
  • 摘要4-5
  • ABSTRACT5-6
  • 目录6-7
  • 第一章 绪论7-14
  • 1.1 引言7
  • 1.2 国内外研究现状7-11
  • 1.3 问题的提出及课题来源11-12
  • 1.4 本文所作的工作及论文结构12-14
  • 第二章 有限元(FEM)思想简介14-16
  • 2.1 有限元的概念及其背景14
  • 2.2 有限元法的基本思想14-15
  • 2.3 有限元法(FEM)的求解步骤15-16
  • 第三章 拓扑优化方法理论16-23
  • 3.1 均匀化法17-18
  • 3.2 变密度法18
  • 3.3 逐步结构优化法18-19
  • 3.4 水平集法19-20
  • 3.5 仿生拓扑优化法(IBone)20-23
  • 第四章 IBone 有效性的验证23-30
  • 4.1 兔股骨开孔愈合实验与仿生拓扑优化方法数值模拟23-25
  • 4.1.1 实验方法和观测23
  • 4.1.2 实验样本23-25
  • 4.2 仿生拓扑优化(IBone)数值模拟25-28
  • 4.3 小结与讨论28-30
  • 第五章 旋转对称支撑板的仿生拓扑优化30-55
  • 5.1 建立旋转对称支撑板的有限元模型30-31
  • 5.2 数值模拟31-55
  • 5.2.1 打孔直径的选择31-32
  • 5.2.2 载荷的加载32-33
  • 5.2.3 数值模拟结果33-46
  • 5.2.4 相同载荷,不同保留材料体积率的对比46-50
  • 5.2.5 相同保留材料体积率不同载荷的对比50-55
  • 第六章 结论与展望55-57
  • 6.1 全文总结55
  • 6.2 展望55-57
  • 参考文献57-59
  • 致谢59-60
  • 攻读硕士学位期间所发表的论文60

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本文编号:1010994

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