快速成形工艺过程的描述与分析

为了定量研究快速成形过程 ,需要建立其数学模型。针对材料中对成形有重要意义的堆积参量 ,采用矩阵方法 ,提出了材料成形状态矩阵以描述材料在快速成形全过程和各个空间位置的团聚状态的变化。对快速成形的成形机理和离散堆积思想进行了数学描述 ,提出了伴生函数以描述快速成形过程中伴生的其它物理化学现象。在数学描述的基础上 ,提出了快速成形技术中的一些新思想     

光固化成形中的智能涂层工艺

为提高涂层效率和保证涂层质量从而达到提高光固化成形效率的目的,对光固化涂层参数与涂层质量和涂层效率的关系进行了研究,得出了各参数对涂层质量和涂层效率的影响规律,提出了根据层片形状优化涂层参数的智能涂层工艺.工艺实验结果表明,对于截面变化较大的零件,采用智能涂层方式与普通涂层方式相比,平均涂层时间可以节约42%左右,同时成形件表面波度减少31%左右,有效地提高了涂层效率.     

预应力钢丝缠绕超高压筒体的应力及变形分析

本文分析了预应力钢丝缠绕超高压筒体的应力及变形。由于钢丝层和工作载荷对芯筒的作用力均不能沿轴向全长作用，因而在简体的两端发生弯曲变形，引起应力和变形重新分布。本文从理论上分析并计算此种应力及变形，这对超高压容器的强度及密封设计是很重要的。本文还将计算结果简要地和有限元计算值及实测值进行比较。     

人骨髓来源的间充质干细胞在聚乳酸羟基乙酸材料上增殖及向内皮细胞分化的研究

功能的实现一直是血管组织工程中最关键的问题. 目前临床上小口径血管替代物的致命弱点就是血栓形成及其所导致的血管功能丧失, 而这其中重要的原因就是血管替代物内皮功能的不健全. 本研究以人骨髓来源的间充质干细胞为种子细胞, 以NaCl颗粒制孔/浸出法制备的聚乳酸羟基乙酸多孔薄膜为支架材料, 通过细胞增殖实验确定NaCl含量为75%, 粒径大小为30~50 μm的聚乳酸羟基乙酸多孔材料最适合间充质干细胞黏附生长. 诱导分化后的细胞表达Flk-1, Ⅷ因子和CD34内皮细胞特有的标志, 具有内皮细胞特有的Weible-palade (W-P)小体, 摄取低密度脂蛋白, 并且分泌前列腺素, 说明人骨髓来源的间充质干细胞不仅与聚乳酸羟基乙酸多孔薄膜材料具有理想的生物相容性, 并不失其向有功能的内皮细胞分化的潜能, 这为血管组织工程解决内皮化问题提供了实验基础.     

Jetting Method in Patternless Casting Manufacturing Technique

In this paper, by studying the different kinds of jetting system in patternless casting manufacturing (PCM) technique, the different types of jetting mode are tested which affect whether PCM process can be done successful. The two different kinds of jetting device and their control circuits are designed based on which the relationship between the jetting system and amount of the catalyst flow is analyzed. The experiments show that the amount of the catalyst by using discrete jetting mode in the discrete jetting device is much lower than that by using continuous jetting mode in the discrete jetting device and in the continuous device when the pressured is fixed. At the same time, in the discrete jetting mode the amount of the catalyst flow can also be changed by adjusting the pulse frequency and its duty cycle, this can ensure the strength of the sand mould. The flow of catalyst in this discrete jetting device can match the scanning speed of the jetting device in real time which will improve the resolution and building precision of casting mould. When the amount of the catalyst jetting is too large, PCM process will fail.     

铸件/铸型边界模型对用于RT的凝固模拟精度影响的研究

在快速模具制造工艺 RT (Rapid Tooling)中 ,采用尺寸凝固模拟技术保证铸件的尺寸精度是 RT工艺中关键的技术环节 ,而凝固分析中铸件 /铸型边界模型的正确与否对尺寸凝固模拟精度有着重要的作用。采用 3种不同的铸件/铸型边界模型对 RT工艺中典型标准件的凝固过程进行数值分析及实验验证 ,分析结果及实验证明在 RT工艺铸件尺寸精度的凝固分析中 ,铸型 /铸件的边界模型采用铸件、铸型均为热变形弹塑性体 ,且采用接触力学中的接触单元法对铸型 /铸件的边界进行分析更符合实际。采用这种铸件 /铸型边界模型对汽车覆盖件模具的凝固过程进行了热力耦合分析 ,数值计算得到的铸件尺寸与实际铸件的尺寸吻合较好 ,证实所采用的铸型 /铸件边界模型是正确的、可行的     

电子束直接熔化技术中的粉末状态分析

在电子束直接熔化金属粉末技术中,为了避免真空室抽气瞬间的气流和电子束对金属粉末的作用力改变粉末的堆放状态,建立了金属粉末受力模型,并对金属粉末的受力进行计算和分析。理论分析与实验结果表明,在抽气口位置粉末容易被气流抽走,工作台不能与抽气口在同一水平高度。0.5mA以上的电子束束流引起的压力会推开气雾化不锈钢粉末,该现象的主要解决途径为降低电子束束流、提高粉末致密度和选用摩擦因数大的金属粉末。此外,利用电子束对金属粉末预热,提高其相互间的粘结力也是解决方法之一。     

基于细胞-基质材料受控组装技术的类肝组织构建

使用自主研发的细胞受控组装设备, 采用分层堆积技术, 将肝细胞与壳聚糖-明胶共混材料组装成活的三维结构体, 且形状和细胞密度可自由控制. 成形实验结果显示, 采用合理的工艺参数, 在0.2 MPa的挤出压力下, 细胞的存活率可达90%以上. 体外培养8周, 三维结构体形态稳定, 肝细胞增殖明显. 在培养20 d时, 三维结构体表现出肝组织特征, 有类肝样组织产生,可检测到特异性白蛋白和一些代谢产物. 结果显示, 肝细胞可以被直接受控组装成三维活的结构体, 并可进一步发展成类肝组织. 本研究为人工体外重建肝组织另辟蹊径.     

机械结构预应力坎合连接的原理

针对重型机械中超大超重型件的制造、加工、运输、和装配难的问题,提出了预应力坎合连接的方法。指出了预应力坎合连接与普通机加工表面自然摩擦以及机械键合的区别,并从仿生学和接触力学的角度分析了多峰坎合连接的原理。通过预应力可使坎合处理后的剖分子件形成具有承载能力的整体件,基于此原理提出了3种预应力坎合连接的工程应用方法。坎合因数的测量实验表明,在预应力场的作用下,界面的坎合处理可以有效提高结构抗错移能力。通过350MN模锻液压机模型实验,发现预应力坎合连接结构的抗错能力能够很好地满足模锻液压机的力学要求。该文还介绍了目前预应力坎合连接在重型压机中的实际应用。     

肝细胞的三维受控组装

为解决肝病救治中肝供体缺乏的问题,采用基于快速成形技术的细胞组装机,将肝细胞和海藻酸钠与明胶复合材料的共混物作为成形对象,通过细胞材料直接三维受控组装技术,实现了堆积成形具有一定三维结构和预定义孔隙的肝组织前体。常规体外培养条件下,肝细胞存活并保持生物学活性达12d之久。这一技术有望成为肝脏及其他人体组织器官人工构造的新途径。