【摘要】：在整個(gè)關(guān)節(jié)中關(guān)節(jié)軟骨所起的作用是極其重要，是使關(guān)節(jié)有減震性能和較小的摩擦力等獨(dú)特性能突出的決定性因素之一。然而，因?yàn)殛P(guān)節(jié)軟骨在生物中所處的特殊位置以及關(guān)節(jié)軟骨的功能作用，其發(fā)生損傷很常見。而且關(guān)節(jié)軟骨的再生能力有限，如果軟骨一旦發(fā)生損傷，其再生將是十分困難的。因此，深入認(rèn)識(shí)軟骨損傷的發(fā)生機(jī)理，判斷軟骨損傷的演變機(jī)制，可以為軟骨修復(fù)提供行之有效的參考。本課題主要從數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究?jī)蓚�(gè)方面研究軟骨的力學(xué)性能，仿真部分主要應(yīng)用大型分析軟件ANSYS10.0建立軟骨模型，利用單元的生死技術(shù)選項(xiàng)殺死部分單元，模擬軟骨的缺失損傷，分析損傷軟骨在受到10%壓縮量的下的受力及應(yīng)變情況。實(shí)驗(yàn)部分對(duì)豬股骨頭軟骨在缺失損傷的情況下進(jìn)行單向壓縮試驗(yàn)，考察損傷軟骨在不同層區(qū)的受力及應(yīng)變情況，并對(duì)不同損傷深度進(jìn)行比較。 目的從數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究?jī)蓚�(gè)方面研究損傷軟骨的力學(xué)性質(zhì)，為軟骨修復(fù)及應(yīng)用于臨床的軟骨替代物必須達(dá)到合適的結(jié)構(gòu)和功能才能很好的修復(fù)軟骨缺損提供行之有效的參考。 方法應(yīng)用大型分析軟件ANSYS10.0建立軟骨切面模型，采用自底向上建模方式，由點(diǎn)生成線，由線生成面，模型中考慮了纖維的存在，對(duì)軟骨切面施加位移載荷。通過殺死部分單元模擬軟骨的損傷，約束活動(dòng)節(jié)點(diǎn)，刪除死單元位移載荷，約束深層軟骨的全部自由度，進(jìn)行求解計(jì)算。仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，從而得出結(jié)論。 結(jié)果和討論仿真結(jié)果顯示了損傷軟骨所受的應(yīng)力，應(yīng)變值較大，而且損傷區(qū)域越大，軟骨應(yīng)力和應(yīng)變的最大值越大，最大值主要集中在損傷區(qū)域附近。而從實(shí)驗(yàn)結(jié)果的散點(diǎn)折線圖中也顯示了一致的結(jié)果�？梢哉f明，軟骨損傷會(huì)造成周圍軟骨的退變，使損傷加劇，所以軟骨損傷需要得到及時(shí)修復(fù)。
【圖文】：

關(guān)節(jié)軟骨的負(fù)重區(qū)與非負(fù)重區(qū)

3.1.5 初始條件在結(jié)構(gòu)響應(yīng)以前所施加的預(yù)應(yīng)力、初始速度以及初始溫度等稱為初始條件。3.2 模型的建立選用有限元分析軟件 ANSYS10.0 進(jìn)行分析（圖形用戶界面如圖 3-1 所示）。ANS分析的過程主要包括 3 個(gè)步驟：前處理、加載并求解、后處理。前處理主要指創(chuàng)建實(shí)模型以及有限元模型。它包括，定義單元屬性，，劃分網(wǎng)格，修正模型等。單元屬性是劃分網(wǎng)格之前必須指定的所分析對(duì)象的特征，這些特征主要包括：材料屬性、單元類實(shí)常數(shù)等。
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：R318.01

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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本文編號(hào)：2579268