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熔丝成型制品三维表面粗糙度的理论与实验研究

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东北大学学报（自然科学版） 2022年第9期43卷 1290-1297页

作者：姜世杰胡科陈丕峰战明东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819 东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819

熔丝成型(fused filament fabrication,FFF)是通过挤出材料丝相互堆积、累加形成三维实体的一种增材制造技术,而逐层累加的制造工艺使得FFF制品的表面质量存在明显缺陷.为提出有效的改进措施,需明确FFF制品表面粗糙度的产生机理.基于结... 详细信息

熔丝成型(fused filament fabrication,FFF)是通过挤出材料丝相互堆积、累加形成三维实体的一种增材制造技术,而逐层累加的制造工艺使得FFF制品的表面质量存在明显缺陷.为提出有效的改进措施,需明确FFF制品表面粗糙度的产生机理.基于结合颈成型过程,以材料丝表面轮廓为研究对象,创建了基于横、纵两向结合颈垂直/平行于纤维方向的表面粗糙度数学模型.制备FFF样件,利用激光显微镜获取样件表面粗糙度.理论与实验结果验证了模型的正确性,为FFF制品表面质量的改进与提高提供了理论依据和技术支持.

关键词：熔丝成型结合颈表面粗糙度理论模型实验研究

利用振动改进熔丝成型过程动力学特性机理研究

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利用振动改进熔丝成型过程动力学特性机理研究

作者：陈丕峰东北大学

学位级别：硕士

体外冲击波治疗骨不连及骨折延迟愈合的临床疗效观察

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体外冲击波治疗骨不连及骨折延迟愈合的临床疗效观察

作者：陈丕峰石河子大学

学位级别：硕士

目的：观察体外冲击波促进骨折延迟愈合及治疗骨不连临床疗效。方法：选用深圳慧康MZ ESWL—Ⅵ型体外冲击波治疗仪对29例四肢骨折行切开复位内固定术后骨不连及骨折延迟愈合患者分别进行体外冲击波治疗，其中男性患者18例，女性患者11... 详细信息

目的：观察体外冲击波促进骨折延迟愈合及治疗骨不连临床疗效。方法：选用深圳慧康MZ ESWL—Ⅵ型体外冲击波治疗仪对29例四肢骨折行切开复位内固定术后骨不连及骨折延迟愈合患者分别进行体外冲击波治疗，其中男性患者18例，女性患者11例，年龄均在19岁至58岁之间，平均年龄39.79±4.66岁。该研究病例中其中股骨8例、骨折延迟愈合7例，骨不连1例;桡骨12例，骨折延迟愈合9例，骨不连3例;胫骨5例，骨折延迟愈合4例骨不连1例;肱骨4例，均为骨折延迟愈合，体外冲击波治疗6次为一疗程，结果：治疗后分别4周、8周、16周分别观察骨折断端愈合情况，本研究治疗的29例患者中，全部29例得到随访，经过第一疗程体外冲击波治疗后，29例中21例骨折愈合良好，21例均为骨折延迟愈合患者，第一疗程未治愈的7例三月后再进行第二疗程6次治疗，其中1例骨折得到愈合，共计22例患者取得良好治疗效果，其中骨折延迟愈合治愈率约为87.50％，骨不连的治愈率约为20％。未治愈7例患者中分别为骨折延迟愈合3例，骨不连4例。进行体外冲击波治疗的29例患者均出现患肢不同程度疼痛;6例患者出现局部皮肤破损;未出现局部肿胀，周围神经、血管损伤等并发症。结论：体外冲击波治疗骨折延迟愈合疗效确切，临床治疗效果满意;同时具有微创，经济，方便，并发症少等优点。体外冲击波对骨不连临床疗效较差，建议选择外科手术治疗。

关键词：体外冲击波四肢骨折内固定骨不连骨折延迟愈合

打印层厚度及路径宽度对熔丝成型结合颈的影响规律研究

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机械工程学报 2022年第9期58卷 291-297页

作者：姜世杰陈丕峰胡科战阳李常有东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 辽宁轨道交通职业学院沈阳110023

熔丝成型(Fused-filament fabrication,FFF)是当今应用最广泛的3D打印技术之一,构成FFF产品的挤出材料丝之间的结合颈对其成型质量及机械性能有着至关重要的影响,然而相应的机理仍不明确。将理论与试验相结合,针对不同打印层厚度及路径... 详细信息

熔丝成型(Fused-filament fabrication,FFF)是当今应用最广泛的3D打印技术之一,构成FFF产品的挤出材料丝之间的结合颈对其成型质量及机械性能有着至关重要的影响,然而相应的机理仍不明确。将理论与试验相结合,针对不同打印层厚度及路径宽度对FFF样件结合颈的影响规律进行研究,首先基于挤出材料丝的黏性烧结现象创建结合颈的理论模型;然后,完成FFF样件的制备以及试验准备工作,进而使用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)对样件的结合颈进行分析及测量;最后,对比分析理论与试验结果,确定打印层厚度及路径宽度对FFF样件结合颈的影响规律,验证理论模型的正确性。结果表明增大打印层厚度会增大纵向结合颈,减小横向结合颈;而增大路径宽度可以增大横向结合颈,减小纵向结合颈。总体上,增大打印层厚度或路径宽度可以提高FFF样件的层间结合质量,并阐明相应的机理。研究成果将为FFF技术在改善成型质量方面提供理论参考和技术支持。

关键词：熔丝成型打印层厚度路径宽度结合颈理论模型

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熔丝加工成型薄板的动力学特性及响应

东北大学学报（自然科学版） 2020年第5期41卷 673-678页

作者：姜世杰孙明宇董天阔陈丕峰东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

通过熔丝加工成型(fused filament fabrication,FFF)理论与实验相结合,研究了悬臂边界条件下FFF薄板的固有特性和振动响应.首先,针对FFF薄板的分层和正交各向异性等特点,基于正交多项式法对其进行理论建模.然后,通过Ritz法获取FFF薄板... 详细信息

通过熔丝加工成型(fused filament fabrication,FFF)理论与实验相结合,研究了悬臂边界条件下FFF薄板的固有特性和振动响应.首先,针对FFF薄板的分层和正交各向异性等特点,基于正交多项式法对其进行理论建模.然后,通过Ritz法获取FFF薄板的固有特性,再利用频域振动方程解析研究薄板内任意一点的振动响应.最后,以聚乳酸(PLA)FFF薄板为例,实验研究了其固有特性和动态响应,以分析验证理论模型的正确性.结果表明:本文建立的FFF薄板理论模型,能够准确预测出薄板的固有特性和动态响应结果,理论模型可靠.

关键词：熔丝加工成型固有特性振动响应正交多项式法实验研究

振动场下FFF热熔喷头内熔体表观黏度的理论研究

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东北大学学报（自然科学版） 2021年第3期42卷 395-400页

作者：姜世杰陈丕峰孙明宇董天阔东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳110819

热熔喷头内部熔体的表观黏度是影响熔丝制造成型(FFF)产品机械性能的关键因素之一.本文首先提出利用振动改善FFF热熔喷头内部熔体表观黏度的方法,即对喷头施加纵向的正弦振动力场;然后针对施加振动后热熔喷头内部熔体的表观黏度进行了... 详细信息

热熔喷头内部熔体的表观黏度是影响熔丝制造成型(FFF)产品机械性能的关键因素之一.本文首先提出利用振动改善FFF热熔喷头内部熔体表观黏度的方法,即对喷头施加纵向的正弦振动力场;然后针对施加振动后热熔喷头内部熔体的表观黏度进行了理论建模,并利用已有文献中的实验结果验证了理论模型的正确性;最后,利用所建模型探讨了施加不同频率振动后熔体表观黏度的变化规律,阐明了相应机理.研究表明:熔体表观黏度的理论与实验结果吻合度较好,理论模型正确;对热熔喷头施加振动场后,熔体表观黏度有效值随着振动频率的增大而逐渐降低.

关键词：熔丝制造成型热熔喷头振动表观黏度理论模型

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利用振动改善FFF薄板抗拉性能的实验研究

振动．测试与诊断 2021年第1期41卷 150-156,205页

作者：姜世杰董天阔陈丕峰孙明宇戴卫兵东北大学机械工程与自动化学院院沈阳110004

熔丝制造成型(fused filament fabrication,简称FFF)技术因其操作简单、成本低廉且环境友好等特点,成为普及范围最广的一种快速成型技术,但由于逐层沉积的制造工艺,其产品质量很难与传统加工方式得到的零件相媲美。笔者将压电陶瓷片与FF... 详细信息

熔丝制造成型(fused filament fabrication,简称FFF)技术因其操作简单、成本低廉且环境友好等特点,成为普及范围最广的一种快速成型技术,但由于逐层沉积的制造工艺,其产品质量很难与传统加工方式得到的零件相媲美。笔者将压电陶瓷片与FFF快速成型设备相结合,利用振动改善打印产品的机械性能。首先,利用压电陶瓷将普通FFF快速成型设备改装成振动式FFF设备;其次,制备施加振动前和不同形式振动后的拉伸样件,并完成拉伸实验;最后,通过对比不同样件的应力应变关系,分析了振动对FFF制品抗拉性能的影响规律。研究结果表明,利用振动能够显著提高FFF制品的抗拉强度和弹塑性能,并有效降低其各向异性特点。

关键词：熔丝制造成型压电陶瓷利用振动抗拉强度弹塑性能

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利用振动提高熔丝成型制品结合颈的机理分析

吉林大学学报（工学版） 2023年第7期53卷 1920-1928页

作者：姜世杰陈丕峰胡科黄绪震战明东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 北京海纳川汽车部件股份有限公司技术中心电动化部北京100021 东北大学信息科学与工程学院沈阳110819

提出利用正弦波振动改善熔丝成型挤出材料丝间的结合颈的新熔丝成型方法,即采用压电陶瓷对熔丝成型热熔喷头施加纵向(沿着熔体流动方向)正弦振动场以增大结合颈尺寸,实现制品成型质量的提升。完成熔丝成型设备的振动改装,基于改装后的... 详细信息

提出利用正弦波振动改善熔丝成型挤出材料丝间的结合颈的新熔丝成型方法,即采用压电陶瓷对熔丝成型热熔喷头施加纵向(沿着熔体流动方向)正弦振动场以增大结合颈尺寸,实现制品成型质量的提升。完成熔丝成型设备的振动改装,基于改装后的设备制备实验样件,并在电子显微镜下对样件结合颈的尺寸进行了测量;建立了结合颈尺寸的理论计算模型,并与实测结果进行了比较。结果表明,辅以振动的新熔丝成型可有效增大结合颈,且结合颈随着振动频率或幅值的增大而进一步增大,横、纵向结合颈最大增幅分别为21.4%和22.3%;结合颈尺寸的理论计算与测量结果比较误差为2%~12%,正确、可靠,能够准确地预测结合颈。

关键词：熔丝成型结合颈振动正弦波

体外冲击波治疗骨不连及骨折延迟愈合的临床疗效观察

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山东医学高等专科学校学报 2014年第1期36卷 23-25页

作者：陈丕峰董金波石河子大学医学院第一附属医院骨一科新疆石河子832003

目的探索体外冲击波促进骨折延迟愈合及治疗骨不连的临床疗效。方法对50例四肢骨折行切开复位内固定术后骨不连及骨折延迟愈合患者分别进行体外冲击波治疗,3次/d,6次为一疗程,两月后再进行第二疗程治疗,观察治疗后骨折断端愈合情况。结... 详细信息

目的探索体外冲击波促进骨折延迟愈合及治疗骨不连的临床疗效。方法对50例四肢骨折行切开复位内固定术后骨不连及骨折延迟愈合患者分别进行体外冲击波治疗,3次/d,6次为一疗程,两月后再进行第二疗程治疗,观察治疗后骨折断端愈合情况。结果 50例患者中有49例得到随访,第一疗程后,49例中37例骨折愈合良好,第二疗程后2例骨折得到愈合,共计39例患者取得良好治疗效果,治愈率约为79.59%。未治愈10例患者中1例出现局部血肿,治疗中无神经、血管损伤等并发症。结论体外冲击波治疗骨不连及骨折延迟愈合疗效确切,临床效果满意;同时具有微创,经济,方便,并发症少等优点。

关键词：体外冲击波四肢骨折内固定骨不连骨折延迟愈合