骨鉆削是醫(yī)療骨外科以及整形外科手術(shù)中的一項基本操作,在鉆削過程中不可避免會產(chǎn)生大量的熱量。而骨鉆孔屬于半封閉式加工,并且皮質(zhì)骨的傳熱系數(shù)較低,這會使鉆孔附近熱量聚集,溫度升高。較高的溫度會使鉆孔附近骨組織產(chǎn)生熱損傷,嚴重?zé)釗p傷則會導(dǎo)致骨壞死,這違背了骨科手術(shù)的初衷,故獲取皮質(zhì)骨鉆削區(qū)的溫度分布對醫(yī)療骨外科手術(shù)有重要意義�？紤]到目前的測溫方法無法準確獲得皮質(zhì)骨鉆孔區(qū)附近的溫度分布,因此,本文基于傳熱學(xué)理論建立了皮質(zhì)骨鉆削過程中的溫度分布數(shù)學(xué)模型,并采用有限元軟件（ABAQUS）動態(tài)模擬了皮質(zhì)骨鉆削過程,分析了皮質(zhì)骨鉆削過程中的溫度分布及其熱影響區(qū),該論文研究的主要內(nèi)容如下:（1）通過分析皮質(zhì)骨鉆削過程中熱量的分布與來源,得到皮質(zhì)骨鉆削過程中的熱源模型及其運動規(guī)律,基于此建立了皮質(zhì)骨鉆削過程中的導(dǎo)熱微分方程,并給出了求解的單值性條件。（2）運用熱源法求解了靜止點熱源的溫度分布,進而推導(dǎo)了其移動點熱源的溫度分布,最終得到皮質(zhì)骨鉆削過程中的溫度分布預(yù)測模型,并應(yīng)用共軛梯度法,反演推導(dǎo)了皮質(zhì)骨鉆削過程中的能量分配系數(shù)。（3）搭建了皮質(zhì)骨鉆削試驗平臺,驗證建立的皮質(zhì)骨鉆削過程中的溫度分布預(yù)測模型,... 

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

皮質(zhì)骨鉆削過程中工件的運動約束

【參考文獻】：
期刊論文
[1]皮質(zhì)骨鉆削過程中的溫度場分析[J]. 付永強,張松,李劍峰,張愛榮.  工具技術(shù). 2018(07)
[2]基于各向異性皮質(zhì)骨的鉆削溫度研究[J]. 蘇哩莉,胡亞輝,江汪彪,薛國彬.  工具技術(shù). 2017(02)
[3]高速微細骨鉆過程中切削力與切削溫度試驗研究[J]. 宋金榜,陳明,趙梓涵,文亮.  機械設(shè)計與制造. 2015(04)
[4]基于傳熱反算建立磨削三維熱模型的新方法[J]. 張魁榜,韓江,張麗慧,夏鏈.  中國機械工程. 2013(18)
[5]鉆削溫度測量方法研究[J]. 陳雷明,楊潤澤,張治.  工具技術(shù). 2010(09)
[6]微創(chuàng)鉆骨系統(tǒng)切削參數(shù)對切削力與溫度的影響[J]. 筱克,謝群,季林紅,王子羲.  機械設(shè)計與制造. 2009(02)
[7]熱力學(xué)有限元方法研究骨組織熱傳導(dǎo)的三維空間分布[J]. 鄭龍坡,蔡鄭東,牛文鑫,李全,王季,高博.  中國組織工程研究與臨床康復(fù). 2008(39)
[8]計算固體溫度場的熱源法[J]. 諸乃雄,劉書華.  精密制造與自動化. 2002(01)

博士論文
[1]CFRP/鈦合金疊層材料螺旋銑孔切削熱分析與溫度預(yù)測[D]. 劉婕.天津大學(xué) 2014
[2]基于復(fù)合材料各向異性的切削力熱變化規(guī)律和表面質(zhì)量評價試驗研究[D]. 蔡曉江.上海交通大學(xué) 2014
[3]典型難加工材料鉆削相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)研究[D]. 吳健.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]微織構(gòu)醫(yī)療鉆頭骨鉆削溫度及刀具磨損研究[D]. 江汪彪.天津理工大學(xué) 2017
[2]基于微織構(gòu)刀具的皮質(zhì)骨鉆削力的研究[D]. 蘇哩莉.天津理工大學(xué) 2017
[3]微織構(gòu)刀具皮質(zhì)骨鉆削溫度的預(yù)報模型研究[D]. 孫建波.天津理工大學(xué) 2016
[4]骨銑削過程中切削力和溫度的仿真與實驗研究[D]. 劉森.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[5]基于ABAQUS的皮質(zhì)骨鉆削性能的仿真和試驗研究[D]. 張青云.天津理工大學(xué) 2014
[6]單向C/E復(fù)合材料鉆削溫度場研究[D]. 朱國平.大連理工大學(xué) 2013



本文編號：3691501