目的:傳統(tǒng)修復(fù)骨損傷的手段有諸多弊端,比如:自體骨移植的資源有限,異體骨移植的材料易產(chǎn)生免疫排斥。新興的組織工程學(xué)為骨組織的修復(fù)提供了一種有效的方法,作為骨組織工程中重要的因素之一,骨支架的設(shè)計尤為重要。優(yōu)良的支架結(jié)構(gòu)需要具備合適的幾何學(xué)（孔隙率、孔尺寸等）、物理學(xué)（力學(xué)、滲透等）性能及生物學(xué)性能,以便能提供和天然骨組織相匹配的孔隙率、力學(xué)強(qiáng)度和滲透系數(shù)、物質(zhì)傳輸能力以及為細(xì)胞增殖、分化和遷移等活動提供適宜的生物內(nèi)環(huán)境。天然骨組織是復(fù)雜的多孔各向異性結(jié)構(gòu),具備一定的自相似性。這種復(fù)雜的骨結(jié)構(gòu)形態(tài)難以利用傳統(tǒng)歐式幾何來描述,但基于分形的非歐幾何常被用來描述不規(guī)則多孔結(jié)構(gòu)的幾何學(xué)特性,至此,本文構(gòu)造一種具有一定自相似特性的分級支架,計算了該支架的分形維度,并研究了支架的分形維度與力學(xué)特性和滲透特性關(guān)系。方法:首先,通過控制結(jié)構(gòu)各向異性系數(shù)和一級結(jié)構(gòu)孔尺寸分別構(gòu)造一級（3組）和二級（3組）具有橫向各向同性的支架,并利用復(fù)雜多孔介質(zhì)分形維度的計算方法計算結(jié)構(gòu)的分形維度。其次,使用ABAQUS商業(yè)有限元軟件對支架結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性進(jìn)行數(shù)值研究,基于結(jié)構(gòu)力學(xué)的知識,得到結(jié)構(gòu)彈性模量和屈服強(qiáng)度的各向異性... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 天然骨組織
        1.2.2 支架結(jié)構(gòu)的設(shè)計
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 組織結(jié)構(gòu)
第二章 分形理論與分形支架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造
    2.1 分形理論
        2.1.1 分形的出現(xiàn)
        2.1.2 分形的概念
        2.1.3 分形維度的計算方法
        2.1.4 分形的應(yīng)用
    2.2 分形骨支架的構(gòu)造
        2.2.1 支架構(gòu)造方法
        2.2.2 支架結(jié)構(gòu)的分形維度
    2.3 本章小結(jié)
第三章 支架力學(xué)特性的數(shù)值模擬
    3.1 力學(xué)基本概念
        3.1.1 骨應(yīng)力應(yīng)變曲線
        3.1.2 各向異性度
    3.2 數(shù)值模型
        3.2.1 材料屬性
        3.2.2 加載條件
        3.2.3 網(wǎng)格單元劃分
        3.2.4 結(jié)構(gòu)彈性模量和屈服強(qiáng)度的計算
    3.3 結(jié)果
        3.3.1 應(yīng)力云圖
        3.3.2 結(jié)構(gòu)彈性模量
        3.3.3 屈服強(qiáng)度
    3.4 討論
    3.5 本章小結(jié)
第四章 支架滲透系數(shù)的數(shù)值分析
    4.1 滲流理論
    4.2 數(shù)值模型
        4.2.1 幾何模型與邊界條件
        4.2.2 網(wǎng)格單元劃分
    4.3 結(jié)果
        4.3.1 流場分析
        4.3.2 滲透系數(shù)
    4.4 討論
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]承力骨支架微孔結(jié)構(gòu)設(shè)計及力學(xué)特性有限元分析[J]. 楊立軍,張佳,王哲,閆程程.  機(jī)械設(shè)計與制造. 2017(07)
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本文編號：3034752