應(yīng)力強(qiáng)度因子對(duì)股骨干骨折接骨板裂紋擴(kuò)展的分析
發(fā)布時(shí)間:2021-02-03 03:05
分析接骨板孔邊裂紋前緣的應(yīng)力強(qiáng)度因子分布,探究接骨板參數(shù)對(duì)裂紋擴(kuò)展行為的影響。利用擴(kuò)展有限元的方法計(jì)算裂紋前緣的應(yīng)力強(qiáng)度因子,在ABAQUS中建立含預(yù)制裂紋的股骨干骨折內(nèi)固定系統(tǒng)模型,觀察裂紋位置和接骨板參數(shù)的變化對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子數(shù)值的影響。接骨板孔邊的裂紋類型為復(fù)合型裂紋,張開型應(yīng)力強(qiáng)度因子在裂紋擴(kuò)展中起著主導(dǎo)作用;接骨板的工作長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子的數(shù)值影響較為顯著,較大的接骨板厚度和寬度能明顯降低裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子。
【文章來源】:生物醫(yī)學(xué)工程研究. 2020,39(01)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
裂紋的3種基本形式
式中,v為材料的泊松比。用KI 、KII 和KIII來表示應(yīng)力強(qiáng)度因子的三種類型,裂紋的擴(kuò)展力與應(yīng)力強(qiáng)度因子的大小成正比,本研究利用擴(kuò)展有限元法在不連續(xù)問題上的優(yōu)勢(shì)對(duì)三類應(yīng)力強(qiáng)度因子的分布規(guī)律進(jìn)行求解。3 材料與方法
選取一名成年健康男性,對(duì)其左股骨進(jìn)行CT掃描得到DICOM文件,導(dǎo)入醫(yī)用軟件Mimics中分離出完整的股骨模型以STL格式保存。將模型在Geomagic Studio中打開,消除股骨表面的空洞和釘狀物,得到的光順股骨模型以Iges格式導(dǎo)入到SolidWorks中,見圖3,并在股骨中段切除出3 mm的橫形空隙模擬骨折,在骨折之間填充相同形狀、尺寸的實(shí)體模擬愈合前期的骨痂。在ABAQUS中裝配內(nèi)固定系統(tǒng)的三維模型為簡(jiǎn)化模型,將螺釘視為圓柱體,接骨板上螺紋孔用光孔模擬。3.2 內(nèi)固定模型的材料賦值
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]接骨板不同螺釘布局下骨愈合過程有限元分析[J]. 方潤(rùn)心,紀(jì)愛敏,盛偉,龍登燕,陳長(zhǎng)勝. 醫(yī)用生物力學(xué). 2018(05)
[2]150例四肢長(zhǎng)骨干骨折內(nèi)固定術(shù)后鋼板斷裂原因分析[J]. 劉征,田學(xué)東. 中國(guó)骨與關(guān)節(jié)損傷雜志. 2017(09)
[3]基于有限元分析的股骨干骨折內(nèi)固定系統(tǒng)多因素的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)[J]. 盛偉,紀(jì)愛敏,陳長(zhǎng)勝. 生物醫(yī)學(xué)工程研究. 2017(02)
[4]四肢骨折鋼板內(nèi)固定斷裂因素分析及對(duì)策[J]. 劉宗超,劉勇,王振龍,付至江,韋章超,劉世貴,馬川. 瀘州醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(03)
[5]基于擴(kuò)展有限元的鈦合金層合結(jié)構(gòu)裂紋擴(kuò)展特性研究[J]. 肖山,畢金英,孫彥鵬. 航空制造技術(shù). 2015(17)
[6]人體主股骨接骨板斷裂失效分析[J]. 王榮,楊星紅. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2013(06)
[7]螺釘數(shù)量對(duì)鋼板螺釘內(nèi)固定結(jié)構(gòu)載荷的生物力學(xué)影響[J]. 張魁忠,吳柄華,徐聰,鄧高榮,凌強(qiáng),李太強(qiáng). 中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù). 2009(43)
[8]150例骨科植入物可疑不良事件報(bào)告分析[J]. 張京航,周立新,田波,孫文竹. 中國(guó)藥物警戒. 2009(05)
本文編號(hào):3015800
【文章來源】:生物醫(yī)學(xué)工程研究. 2020,39(01)
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
裂紋的3種基本形式
式中,v為材料的泊松比。用KI 、KII 和KIII來表示應(yīng)力強(qiáng)度因子的三種類型,裂紋的擴(kuò)展力與應(yīng)力強(qiáng)度因子的大小成正比,本研究利用擴(kuò)展有限元法在不連續(xù)問題上的優(yōu)勢(shì)對(duì)三類應(yīng)力強(qiáng)度因子的分布規(guī)律進(jìn)行求解。3 材料與方法
選取一名成年健康男性,對(duì)其左股骨進(jìn)行CT掃描得到DICOM文件,導(dǎo)入醫(yī)用軟件Mimics中分離出完整的股骨模型以STL格式保存。將模型在Geomagic Studio中打開,消除股骨表面的空洞和釘狀物,得到的光順股骨模型以Iges格式導(dǎo)入到SolidWorks中,見圖3,并在股骨中段切除出3 mm的橫形空隙模擬骨折,在骨折之間填充相同形狀、尺寸的實(shí)體模擬愈合前期的骨痂。在ABAQUS中裝配內(nèi)固定系統(tǒng)的三維模型為簡(jiǎn)化模型,將螺釘視為圓柱體,接骨板上螺紋孔用光孔模擬。3.2 內(nèi)固定模型的材料賦值
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]接骨板不同螺釘布局下骨愈合過程有限元分析[J]. 方潤(rùn)心,紀(jì)愛敏,盛偉,龍登燕,陳長(zhǎng)勝. 醫(yī)用生物力學(xué). 2018(05)
[2]150例四肢長(zhǎng)骨干骨折內(nèi)固定術(shù)后鋼板斷裂原因分析[J]. 劉征,田學(xué)東. 中國(guó)骨與關(guān)節(jié)損傷雜志. 2017(09)
[3]基于有限元分析的股骨干骨折內(nèi)固定系統(tǒng)多因素的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)[J]. 盛偉,紀(jì)愛敏,陳長(zhǎng)勝. 生物醫(yī)學(xué)工程研究. 2017(02)
[4]四肢骨折鋼板內(nèi)固定斷裂因素分析及對(duì)策[J]. 劉宗超,劉勇,王振龍,付至江,韋章超,劉世貴,馬川. 瀘州醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(03)
[5]基于擴(kuò)展有限元的鈦合金層合結(jié)構(gòu)裂紋擴(kuò)展特性研究[J]. 肖山,畢金英,孫彥鵬. 航空制造技術(shù). 2015(17)
[6]人體主股骨接骨板斷裂失效分析[J]. 王榮,楊星紅. 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù). 2013(06)
[7]螺釘數(shù)量對(duì)鋼板螺釘內(nèi)固定結(jié)構(gòu)載荷的生物力學(xué)影響[J]. 張魁忠,吳柄華,徐聰,鄧高榮,凌強(qiáng),李太強(qiáng). 中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù). 2009(43)
[8]150例骨科植入物可疑不良事件報(bào)告分析[J]. 張京航,周立新,田波,孫文竹. 中國(guó)藥物警戒. 2009(05)
本文編號(hào):3015800
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