本文為技術鄰·Altair優化設計大賽投稿作品，作者為技術鄰使用者：玩兒軟體的，如果喜歡務必點選文末 閱讀原文 投上寶貴的一票哦！

隨著列印技術逐漸成熟，在3D列印醫療這等個性化定製的領域也越來越普遍，但由於用於醫療的材料相對要求較高，於是列印成本還是非常高，於是便有了對醫療產品輕量化，節省列印材料，減少列印時間，進而減少成本，改善醫患關係的想法。以下使用一個鈦合金列印股骨的例子，來簡單展示INSPIRE在醫療上的應用。

（在實際應用上或許只需列印中間一小段來拼接粉碎性骨折的骨頭，本文為了展示故做整根骨頭的例子）

1、首先取得各個檢視後使用solidThinking EVOLVE的polyNURBS建模，

2、在建模完成後，根據INSPIRE的優化要求對模型分離出優化空間

因為上端和下端表面需要與軟組織接觸，故保留為非設計空間，

用修剪分出上中下三段、並對上下兩段抽殼

3、把模型匯入INSPIRE，考慮到抽殼後的上下端內部可能還會有重要的傳力路徑，故用INSPIRE裡簡化-填塞命令進行填充

上端進行同樣的操作，之後把填塞部分與中段使用布林運算-合併

爆炸圖

4、設定材料為Ti6Al4V，新增工況載荷

以一段為支撐，另一端各個方向受力600~800N不等，兩端都如此，

5、由於採用3D列印的方法生產，故不作任何造型約束，直接點選優化，得出一個呈中空狀的結果，並分析

6、分析結果，在全部工況同時施加的這種極端狀況下強度依舊過剩，而且安全係數滿分，故決定採用迭代優化。

7、再匯出EVOLVE建模，把中段抽殼處理，上下段的形狀用polyNURBS捏出來之後與中段求和，再減去多餘的部分，使模型接近第一次優化的結果

8、再次匯入INSPIRE的檔案，取代掉第一次優化的設計空間，用同樣的設定，再次點選優化，得出以下結果

區域性圖

分析可以看到，中間部分幾乎在綜合工況下已經達到極限

9、這個時候把它重建模，通過簡單的畫線，擠出實體，布林運算求差，即可完成重建。

10、把重建好的中段導進第二次優化的檔案中

11、用第一次優化結果的重建模型布林運算求差減去第二次優化結果的重建模型

爆炸圖剖面區域性：

12、再次使用同樣的工況優化，但優化型別選擇格柵優化，修改格柵結構的引數至可列印的範圍。

 得出結果並分析，在結果封套的極端情況下，得出的應力和安全係數都在接受範圍內。即完成優化，匯出STL即可進行後續列印工作。

區域性細節

總結：

使用INSPIRE在保證產品效能、壽命的情況下，極大地減輕了骨骼重量，減少列印成本，第三次優化出的格柵結構，並非完全用來填充主體，而是充當補強結構，增強原本拓撲至極限的骨骼實體部分且能與身體組織更好地結合。

實際列印效果

-END-

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