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摘要
针对国内外活塞挤压喷射生物3D打印研究中,存在过于依赖实验研究、缺乏系统理论分析的问题,提出了有限元辅助分析与设计的方法。利用流体力学相关理论和有限元分析软件ANSYS建立了活塞式喷头挤出过程的流体动力学仿真模型,分析了喷头各项设计参数(喷嘴长度、喷嘴直径、接头长度、接头直径、各变径过渡夹角等)对挤出过程的影响,通过实验验证了喷嘴直径和喷嘴长度对挤出过程产生的影响。研究表明:喷嘴越长,缸体内所需的挤出压力就越大;喷嘴直径越小,挤出压力对其变化就越敏感。该方法能够对生物3D打印活塞式喷头的设计提供一定的理论参考。
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单位机电工程学院; 高性能复杂制造国家重点实验室; 中南大学
