В рамках компании CAE Associates мы часто проводим обучение по методу конечных элементов. В числе проблем, на которых мы заостряем внимание, можно упомянуть необходимость использования качественной геометрической модели, качественного задания нагрузок, данных о материале и граничных условий. Помимо очевидной потребности в получении точных результатов, есть некоторые специфические особенности геометрии и нагрузок, требующие особого внимания. В первую очередь, это острые углы и точечные нагрузки. Инженеры-расчётчики часто получают в работу геометрические модели, содержащие острые углы, и информацию о нагрузках, приложенных концентрировано в точке или по ребру. Почему нельзя использовать эту информацию в том виде, как она предоставлена? Что за проблема с этими острыми углами и точечными нагрузками? А проблема в том, что они являются источником численных сингулярностей, возникающих при расчёте. Результаты в этих местах будут неточными даже при использовании очень точных исходных данных и очень мелкой сетки.

Вопрос о том, использовать или нет двумерную постановку при решении задач, является достаточно актуальным. Трёхмерное моделирование зачастую приводит к существенным затратам процессорного времени на решение задачи, к тому же, результаты также являются трёхмерными, что не всегда удобно для их последующего использования. Двумерное моделирование позволяет получить результаты быстрее и лаконичнее.

По данным Future Market Insights, в этом году объём рынка медицинской 3D-печати составит $279,6 миллиона и в течение ближайших 10 лет продолжит увеличиваться на 17,5% в год. Эксперты говорят, что этому будут способствовать несколько причин: повышение количества определённых болезней, осведомлённость пациентов в новых способах лечения, увеличение длительности жизни населения и т.д.

По данным аналитиков, рынок можно условно поделить на шесть сегментов в зависимости от применения конкретной технологии 3D-печати:

• стереолитография;
• селективное лазерное спекание;
• световая digital-обработка;
• метод наплавления;
• плавление от электронных лучей;
• струйная печать.

Каждый из методов используется для определённых целей – с помощью одного делают имплантаты, другой используют для производства протезов, третий – для создания инструментов и т.д. Правда, в основном в медицине применяется селективное лазерное спекание. И в ближайшие 10 лет эта технология будет наиболее востребованной. Также эксперты прогнозируют активное развитие струйной объёмной печати.

Среди материалов, которые наиболее часто применяют для создания медицинских изделий, – пластик. Основной сферой, где используются аддитивные технологии, является производство ортопедических имплантатов. Что интересно, инновационные технологии активнее внедряют больницы, а не частные клиники и диагностические центры.

Лидер рынка медицинской 3D-печати – Северная Америка. За ней идут Европа и Азиатско-Тихоокеанский регион. А в тройку лидеров среди компаний, продукция которых наиболее востребована, входят 3D Systems, Stratasys и Arcam AB.

Так как технологии 3D-печати продолжают развиваться и предлагать более доступные и эффективные методы для медицинского обслуживания, рынок медицинской 3D-печати будет стабильно расти и приносить немалый доход.

Источник: 3dprintconf.com.ua

Как часто вы проводите расчёт модели, в которой есть контактные взаимодействия, и обнаруживаете, что максимальные напряжения располагаются как раз в зоне контакта? В некоторых случаях это могут быть реальные напряжения, по которым необходимо производить расчёт на прочность, но иногда эти напряжения могут быть лишь отголоском принятой методики моделирования и построения сетки. В других случаях, напряжения в зоне контакта не представляют интереса, так как критичная зона детали находится вдали от зон контактного взаимодействия, либо зона контакта находится преимущественно в области сжатия. Наконец, иногда максимальные касательные либо растягивающие нормальные напряжения в зоне у контактного взаимодействия существенно меньше напряжений в других зонах, и дальнейшие усилия по уточнению значений вряд ли являются целесообразными. Но как насчёт случаев, когда контактные напряжения всё же велики, и представляют опасность для прочности детали? В этих случаях вам следует убедиться, что напряжения в зоне контакта определены верно и обладают достаточной точностью для проведения достоверного расчёта на прочность.