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作者：邵海天;段明德;张壮雅;杨子威;
单位：河南科技大学机电工程学院;洛阳北方企业集团有限公司;
摘要：组织工程骨支架的结构及其内部流场的流体流动性能直接影响着营养物质的渗入和细胞的沉积。基于拓扑优化技术，以胫骨骨折实际受力为载荷设计不同孔隙率和尺度下的骨支架多孔结构单胞模型；运用计算流体动力学（CFD）方法对所得单胞及由其构建的多孔结构内部流场特性进行数值模拟，分析模型参数对各结构内部流场的流速分布和渗透率等的影响规律。结果表明各孔隙率和尺度下的单胞及多孔结构均具有良好的流场连通性，其中孔隙率是影响结构内流速的主要因素；各结构渗透率随着孔隙率和尺度的增大而增大；孔隙率和尺度较大的结构表现出更好的流体流动性能。研究成果可以为骨支架多孔结构的优化设计及应用提供支撑。
关键词：拓扑优化;;单胞模型;;多孔结构;;计算流体动力学;;流动性能
基金资助：河南省重点科技攻关项目（212102210064）
