Mechanical properties of a new 3D printed gradable porous cellular lattice structure considering surface-to-volume capability
Notice bibliographique
Résumé
In recent years, significant progress in additive manufacturing (AM) techniques has enabled the design and manufacturing of cellular structures with precise micro-architecture and complex cell topologies. This advancement has significantly bolstered the manufacturing of porous materials, leading to the enhancement of their mechanical properties without compromising their lightweight nature. In this paper, a new cellular structure with cell migration capability for the regeneration of bones is designed and introduced. Uniform and functional graded porous lattice structures are manufactured based on the new unit cell with AM technology. The mechanical properties of the unit cell and the cellular structures in two directions are derived analytically. To validate analytical mathematical equations, numerical modeling and experimental tests are conducted. The results of experimental, numerical, and analytical studies are compared to each other and show good agreement. The discrepancy between the yield stress values obtained from the analytical and experimental models of the functional specimen falls within an acceptable range of error regarding usual uncertainties in manufacturing process and surface quality besides the theoretical limitations. Finally, we utilize the genetic algorithm to perform single and multi-objective optimizations on the performance of the unit cell. The optimization results indicate that the new unit cell with optimized lengths sides can improve cell migration and bone regeneration according to the mentioned criteria for the optimization.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».