Influence of stress concentrators on stress-strain condition at compression of a cellular implant

Research output: Contribution to journalArticleResearchpeer-review

Abstract

The article analyzes the process of forging of a cellular titanium implant made of titanium alloy. The aim of this paper is to estimate the distribution of stresses and deformations in this type of test for a cellular material equipped with pores of square section. The compression load was modeled by the finite element method using the ABAQUS software suite. The distribution of the degree of deformation and the mean (hydrostatic) stress is calculated in two variants of calculation in the absence and presence of radii of the fillets of the cell profile. It is concluded that 3D printing of a material with cells in which the jumpers intersect at right angles is not permissible, which gives rise to a concentration of strains and stresses.
Translated title of the contributionInfluence of stress concentrators on stress-strain condition at compression of a cellular implant
Original languageRussian
JournalКузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением
Issue number5
Publication statusPublished - 2018

Fingerprint

ABAQUS
Forging
Titanium alloys
Printing
Titanium
Finite element method

GRNTI

  • 55.00.00 MACHINE ENGINEERING

Level of Research Output

  • VAK List

Cite this

@article{504d83460b1f4c1b8c4ae13c462b43c9,
title = "ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЙ НА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИ СЖАТИИ ЯЧЕИСТОГО ИМПЛАНТАТА",
abstract = "В статье подвергнут анализу процесс кузнечной осадки ячеистого имплантата из титанового сплава. Проведена оценка распределения напряжений и деформаций в этом виде испытаний для ячеистого материала, снабженного порами квадратного сечения, с установлением опасных сечений. Нагружение при сжатии моделируется методом конечных элементов с помощью программного комплекса ABAQUS. Рассчитано распределение степени деформации и среднего (гидростатического) напряжения в двух вариантах расчета при отсутствии и наличии радиусов скруглений профиля ячеек. Сделан вывод о недопустимости 3D печати материала с ячейками, в которых перемычки пересекаются под прямым углом, что порождает концентрацию деформаций и напряжений.",
author = "Логинов, {Ю. Н.} and Степанов, {С. И.} and Ханыкова, {Е. В.}",
year = "2018",
language = "Русский",
journal = "Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением",
issn = "0234-8241",
publisher = "Общество с ограниченной ответственностью {"}Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением{"}",
number = "5",

}

TY - JOUR

T1 - ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЙ НА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРИ СЖАТИИ ЯЧЕИСТОГО ИМПЛАНТАТА

AU - Логинов, Ю. Н.

AU - Степанов, С. И.

AU - Ханыкова, Е. В.

PY - 2018

Y1 - 2018

N2 - В статье подвергнут анализу процесс кузнечной осадки ячеистого имплантата из титанового сплава. Проведена оценка распределения напряжений и деформаций в этом виде испытаний для ячеистого материала, снабженного порами квадратного сечения, с установлением опасных сечений. Нагружение при сжатии моделируется методом конечных элементов с помощью программного комплекса ABAQUS. Рассчитано распределение степени деформации и среднего (гидростатического) напряжения в двух вариантах расчета при отсутствии и наличии радиусов скруглений профиля ячеек. Сделан вывод о недопустимости 3D печати материала с ячейками, в которых перемычки пересекаются под прямым углом, что порождает концентрацию деформаций и напряжений.

AB - В статье подвергнут анализу процесс кузнечной осадки ячеистого имплантата из титанового сплава. Проведена оценка распределения напряжений и деформаций в этом виде испытаний для ячеистого материала, снабженного порами квадратного сечения, с установлением опасных сечений. Нагружение при сжатии моделируется методом конечных элементов с помощью программного комплекса ABAQUS. Рассчитано распределение степени деформации и среднего (гидростатического) напряжения в двух вариантах расчета при отсутствии и наличии радиусов скруглений профиля ячеек. Сделан вывод о недопустимости 3D печати материала с ячейками, в которых перемычки пересекаются под прямым углом, что порождает концентрацию деформаций и напряжений.

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=35189923

M3 - Статья

JO - Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением

JF - Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением

SN - 0234-8241

IS - 5

ER -