力學(xué)環(huán)境對鎂合金AZ31降解行為影響的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-07 18:07
近年來鎂合金作為人體內(nèi)固定的植入材料備受關(guān)注,但因其化學(xué)性質(zhì)活潑在體內(nèi)降解速率過快導(dǎo)致與骨愈合周期不相匹配,成為其不能推廣應(yīng)用的原因之一。本文主要研究三點(diǎn)彎曲作用力對鎂合金AZ31接骨板降解性能的影響,研究方法采用有限元模擬與體外降解實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式,對不同孔形的鎂合金接骨板的降解過程進(jìn)行定量式的研究,并通過有限元模擬結(jié)果和體外降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比進(jìn)而得出一定的結(jié)論,以期為鎂合金作為接骨材料的應(yīng)用提供真實(shí)有效的理論依據(jù)。論文主要研究內(nèi)容如下:(1)對醫(yī)用鎂合金的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀作了闡述,提出課題研究的必要性并為課題的研究提供理論依據(jù);通過對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析進(jìn)一步確定論文的研究方向和研究思路。(2)有限元模擬中設(shè)計(jì)兩種不同孔形的鎂合金接骨板模型(模型A和模型B),基于“連續(xù)損傷理論”將鎂合金腐蝕的兩種機(jī)制整合到ABAQUS中,分別研究其在20N、40N和60N載荷作用下的降解腐蝕規(guī)律,并實(shí)時(shí)對降解過程的氫氣量和質(zhì)損率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。結(jié)果表明:鎂合金接骨板斷裂時(shí)間點(diǎn)和斷裂位置各不相同,載荷越大斷裂時(shí)間點(diǎn)出現(xiàn)的越早;模型A為接骨板中間兩孔中的一個(gè)發(fā)生斷裂,模型B為接骨板中間整體部位發(fā)生斷裂。(3)...
【文章來源】:天津理工大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
浸泡1天
浸泡3天
- 4 -圖 1-3 啞鈴型鎂合金板在模擬體液中分別浸泡 0、1、3、6、9 個(gè)月后形貌圖3. 鎂合金 AZ31 作為生物支架材料的研究另有一些學(xué)者對鎂合金作為支架材料的應(yīng)用做了研究,主要是將其應(yīng)用在動(dòng)物體內(nèi),再研究其降解腐蝕特性。李海偉[23]等人將可降解 AZ31 鎂合金支架應(yīng)用于兔腹主動(dòng)脈并對其做了降解性能的研究,將 12 個(gè)可降解 AZ31 鎂合金支架植入 12 只大白兔腹主動(dòng)脈中,分別于術(shù)后 1 個(gè)月、2 個(gè)月 、3 個(gè)月和 4 個(gè)月對支架血管進(jìn)行 X 線和病理的檢查,結(jié)果表明 12 只實(shí)驗(yàn)兔存活良好,X 線和病理顯示 1 個(gè)月時(shí)支架形態(tài)比較完整,2個(gè)月時(shí)支架的支桿降解斷裂并失去支撐作用,3 個(gè)月時(shí)大部分支架的支桿基本降解完全,4個(gè)月時(shí)所有支架完全降解,如何增加鎂合金在體內(nèi)的支撐時(shí)間是急需解決的問題。Gu[24]等人研究了拉伸和流體剪切應(yīng)力對鎂合金支架降解的影響,加載流程圖如圖 1-4 所示,結(jié)果表明拉伸載荷比流體剪切應(yīng)力更嚴(yán)重地影響鎂絲的降解,在拉伸載荷下,隨著拉伸
本文編號(hào):3069568
【文章來源】:天津理工大學(xué)天津市
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
浸泡1天
浸泡3天
- 4 -圖 1-3 啞鈴型鎂合金板在模擬體液中分別浸泡 0、1、3、6、9 個(gè)月后形貌圖3. 鎂合金 AZ31 作為生物支架材料的研究另有一些學(xué)者對鎂合金作為支架材料的應(yīng)用做了研究,主要是將其應(yīng)用在動(dòng)物體內(nèi),再研究其降解腐蝕特性。李海偉[23]等人將可降解 AZ31 鎂合金支架應(yīng)用于兔腹主動(dòng)脈并對其做了降解性能的研究,將 12 個(gè)可降解 AZ31 鎂合金支架植入 12 只大白兔腹主動(dòng)脈中,分別于術(shù)后 1 個(gè)月、2 個(gè)月 、3 個(gè)月和 4 個(gè)月對支架血管進(jìn)行 X 線和病理的檢查,結(jié)果表明 12 只實(shí)驗(yàn)兔存活良好,X 線和病理顯示 1 個(gè)月時(shí)支架形態(tài)比較完整,2個(gè)月時(shí)支架的支桿降解斷裂并失去支撐作用,3 個(gè)月時(shí)大部分支架的支桿基本降解完全,4個(gè)月時(shí)所有支架完全降解,如何增加鎂合金在體內(nèi)的支撐時(shí)間是急需解決的問題。Gu[24]等人研究了拉伸和流體剪切應(yīng)力對鎂合金支架降解的影響,加載流程圖如圖 1-4 所示,結(jié)果表明拉伸載荷比流體剪切應(yīng)力更嚴(yán)重地影響鎂絲的降解,在拉伸載荷下,隨著拉伸
本文編號(hào):3069568
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