Details
| Title | Моделирование влияния пористости на модуль Юнга титановых порошковых сплавов // Цветные металлы. – 2025. – № 3. — С. 67-74 |
|---|---|
| Creators | Волгин В. М. ; Пермякова Д. В. ; Маркова Г. В. |
| Imprint | 2025 |
| Collection | Общая коллекция |
| Subjects | Технология металлов ; Порошковая металлургия ; Техника ; Сопротивление материалов ; порошковые сплавы ; титановые сплавы ; модуль Юнга ; Юнга модуль ; пористость ; моделирование пористости ; имплантаты ; упругие свойства ; численное моделирование |
| UDC | 621.762; 539.3/6 |
| LBC | 34.39; 30.121 |
| Document type | Article, report |
| Language | Russian |
| DOI | 10.17580/tsm.2025.03.10 |
| Rights | Доступ по паролю из сети Интернет (чтение) |
| Record key | RU\SPSTU\edoc\75635 |
| Record create date | 4/2/2025 |
Порошковые титановые сплавы, обладающие сверхупругостью, коррозионной стойкостью, хорошей биохимической и биомеханической совместимостью, имеют хорошие перспективы использования в качестве материалов для костных имплантатов. Пористая структура таких сплавов оказывает большое влияние на их упругие характеристики - с увеличением пористости модуль Юнга уменьшается, что позволяет получать медицинские изделия, у которых модуль Юнга сопоставим с соответствующим значением костной ткани. Для стабильного закрепления костной ткани в порах имплантата необходимо оптимизировать характеристики порового пространства (число, размер, форма и шероховатость пор), которые зависят от морфологии исходного порошка. При создании изделий с заданным уровнем пористости важно установить влияние пористости на модуль Юнга и модуль сдвига, отображающие жесткость материала. Это возможно с использованием аналитического, экспериментального или численного методов. Выполнен теоретический анализ влияния пористости на модуль Юнга спеченных порошковых титановых сплавов с использованием численного моделирования методом конечных элементов для репрезентативного объема. В качестве репрезентативного объема приняты ячейки в виде единичного куба. Для двух предельных случаев пористой структуры сплава (сферические поры и сферические частицы) получены зависимости эффективного модуля Юнга от пористости. Проведено сравнение результатов численного решения с известными приближенными аналитическими зависимостями. Установлено, что для модели сферических частиц эффективный модуль Юнга зависит от пористости в большей степени, чем для модели сферических пор.
