应用多准则方法、仿真和拓扑优化的矫形设计材料选择

Josencka Sarmiento Anchundia, Rodger Salazar Loor
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摘要

目前,厄瓜多尔发病的主要原因之一是青少年前臂部分骨折,使用石膏治疗患者康复,导致运动困难和皮肤刺激。该设备的另一种选择是3D打印的矫形,它们满足稳定性、刚度和密度的主要特征。在这项研究中,使用材料选择、仿真和拓扑优化来设计矫形器。确定最佳材料为PLA,而模拟结果表明,支架的最小厚度为4mm,满足手腕四次运动的允许应力和变形要求,以及拓扑优化期间初步设计质量的代表性减少9.58%。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Selección de materiales para el diseño de ortesis aplicando Métodos Multicriterios, Simulación y Optimización Topológica
En la actualidad, una de las principales causas de morbilidad en el Ecuador son las fracturas producidas en la sección del antebrazo en adolescentes empleándose yeso para la recuperación del paciente, provocando dificultad de movimiento e irritaciones sobre la piel. Una alternativa a este dispositivo son las ortesis impresas en 3D, las cuales cumplen con características principales de estabilidad, rigidez y densidad. En esta investigación se realizó el diseño de una ortesis empleando la selección de material, simulación y optimización topológica. Se determinó que el material óptimo es el PLA, mientras que en la simulación se obtuvo que el espesor mínimo de la ortesis es de 4 mm, cumpliendo con los requerimientos de esfuerzos y deformaciones admisibles para los cuatro movimientos que ejerce la muñeca, así como una reducción representativa del 9,58% de masa del diseño preliminar durante la optimización topológica.
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