發(fā)布時(shí)間：2017-10-11 01:23

  本文關(guān)鍵詞：碳化硅-碳復(fù)合材料用于小關(guān)節(jié)假體:生物力學(xué)研究及三維有限元分析

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【摘要】：背景:碳化硅-碳復(fù)合材料應(yīng)用廣泛,但其在醫(yī)學(xué)假體材料領(lǐng)域無相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究,效果尚不明確。目的:探究新型碳化硅-碳復(fù)合材料的力學(xué)性能,采用三維有限元分析法模擬小關(guān)節(jié)的受力情況,論證其作為人工小關(guān)節(jié)假體替代材料的可行性。方法:將規(guī)定尺寸的碳化硅-碳復(fù)合材料與傳統(tǒng)碳/碳復(fù)合材料放置于電子萬能試驗(yàn)機(jī)中,測(cè)定并計(jì)算材料的壓縮彈性模量、抗壓縮強(qiáng)度、最大抗壓縮力、彎曲彈性模量、抗彎強(qiáng)度及最大抗彎力,隨后測(cè)定并計(jì)算材料的摩擦系數(shù)、磨損體積和質(zhì)量磨損率。應(yīng)用三維有限元分析法,將第三掌骨有限元模型分別定義碳/碳復(fù)合材料及碳化硅-碳復(fù)合材料單元類型后,給予軸向200 N的作用力,分析其總位移及節(jié)點(diǎn)應(yīng)力情況。結(jié)果與結(jié)論:碳化硅-碳復(fù)合材料的壓縮彈性模量、抗壓縮強(qiáng)度、最大抗壓縮力、彎曲彈性模量、抗彎強(qiáng)度及最大抗彎力高于碳/碳復(fù)合材料(P0.05),摩擦系數(shù)、磨損體積和質(zhì)量磨損率、最大節(jié)點(diǎn)應(yīng)力及最大總位移低于碳/碳復(fù)合材料(P0.05)。結(jié)果說明,碳化硅-碳復(fù)合材料具有良好的力學(xué)性能、抗磨損性能,抗壓縮形變及抗應(yīng)力作用。
【作者單位】： 天津醫(yī)科大學(xué)研究生院;湘西土家族苗族自治州人民醫(yī)院骨外科;天津市泰達(dá)醫(yī)院科教科;天津市泰達(dá)醫(yī)院骨外科;
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【基金】：天津市科技計(jì)劃項(xiàng)目(12ZCZDSY02800) 濱海新區(qū)衛(wèi)生局醫(yī)藥衛(wèi)生科技項(xiàng)目(2011BHKL003)~~
【分類號(hào)】：R318.08;R318.17
【正文快照】： 0 引言Introduction 隨著現(xiàn)代醫(yī)療水平的提高和材料科學(xué)的飛速發(fā)展,各種新型材料作為人工關(guān)節(jié)假體被廣泛應(yīng)用于關(guān)節(jié)置換手術(shù)中。但目前臨床工作中關(guān)節(jié)假體的應(yīng)用仍多限制在髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)等大關(guān)節(jié)領(lǐng)域,腕關(guān)節(jié)等小關(guān)節(jié)上的應(yīng)用卻相對(duì)較少[1-2]。分析其原因,一是小關(guān)節(jié)活動(dòng)靈活

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