松質(zhì)骨在結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)出網(wǎng)狀的骨小梁結(jié)構(gòu),骨小梁結(jié)構(gòu)網(wǎng)孔內(nèi)充滿液體骨髓。松質(zhì)骨在骨的承載特性上主要起到緩沖吸能的作用,因此,松質(zhì)骨的細(xì)觀結(jié)構(gòu)模型也是復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)芯層結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)的重要參考結(jié)構(gòu)。由于骨小梁結(jié)構(gòu)網(wǎng)孔內(nèi)充滿液體骨髓,松質(zhì)骨是典型的固液二相結(jié)構(gòu)。由于處于不同部位的松質(zhì)骨承受的荷載不同,網(wǎng)狀的骨小梁結(jié)構(gòu)也不同。因此,本文建立了四種骨小梁細(xì)觀胞體的流固耦合模型,并采用有限元方法進(jìn)行流固耦合作用的分析,分析了四種細(xì)觀胞體模型在給定的加載曲線下的應(yīng)力場、應(yīng)變場。通過與不考慮流固耦合的應(yīng)力場、應(yīng)變場比較,分析了固液的相互作用在負(fù)載分散中的影響,得出結(jié)論。對(duì)于松質(zhì)骨骨小梁細(xì)觀胞體,在考慮了流固耦合的固液的相互作用下,固體骨架的變形較小,這有利于承受較大的沖擊荷載。準(zhǔn)確模擬骨的細(xì)觀結(jié)構(gòu)和承載機(jī)理,不僅對(duì)仿生材料設(shè)計(jì)有一定的幫助,對(duì)生物力學(xué)的理論進(jìn)展也有重要意義。骨質(zhì)疏松癥是21世紀(jì)影響人類健康的最嚴(yán)重疾病之一。骨質(zhì)疏松主要發(fā)生在松質(zhì)骨部位。骨質(zhì)疏松骨折危害著骨質(zhì)疏松病人的生命健康和生活質(zhì)量。骨質(zhì)疏松的非藥物治療是目前對(duì)骨質(zhì)疏松治療的重要方面。體外沖擊波是目前正在探索的一種治療方法。體外沖擊波... 

【文章來源】：暨南大學(xué)廣東省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 仿生物骨材料
        1.2.1 骨的哈佛氏系統(tǒng)
        1.2.2 力負(fù)荷對(duì)骨的調(diào)節(jié)理論
    1.3 松質(zhì)骨
        1.3.1 松質(zhì)骨的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 松質(zhì)骨形狀的描述
        1.3.3 松質(zhì)骨的固液二相性
    1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 研究框架
        1.5.1 研究內(nèi)容
        1.5.2 研究方法
        1.5.3 數(shù)值求解軟件(COMSOL Multiphysics)的介紹
第二章 流固耦合
    2.1 流固耦合的定義
    2.2 流固耦合的特點(diǎn)
    2.3 流固耦合的分類
    2.4 流固耦合的數(shù)學(xué)模型的基本方程
第三章 松質(zhì)骨模型建立
    3.1 建模
        3.1.1 仿生結(jié)構(gòu)的構(gòu)型特性及建模
    3.2 模型中一些常數(shù)的設(shè)定
        3.2.1 彈性模量的確定
        3.2.2 泊松比的確定
        3.2.3 其他材料參數(shù)
    3.3 單元屬性的設(shè)置及網(wǎng)格的劃分
第四章 對(duì)松質(zhì)骨流固耦合模型的載荷分析
    4.1 加載
        4.1.1 約束的設(shè)置
        4.1.2 載荷的選用
    4.2 相同沖擊荷載下四種模型仿真分析
        4.2.1 變形分析及比較
        4.2.2 應(yīng)力應(yīng)變圖的比較
第五章 蜂窩結(jié)構(gòu)模型的分析
    5.1 前言
    5.2 模型的建立
    5.3 蜂窩胞體模型變形圖的比較
    5.4 蜂窩胞體模型應(yīng)力圖的比較
第六章 蜂窩結(jié)構(gòu)在骨質(zhì)疏松方面的研究
    6.1 前言
    6.2 荷載的選用
    6.3 位移圖
    6.4 應(yīng)力圖
    6.5 應(yīng)變圖
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 對(duì)本課題的幾點(diǎn)展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]計(jì)算骨力學(xué)若干問題研究[D]. 陳秉智.大連理工大學(xué) 2002

碩士論文
[1]熱—流—固耦合條件下軟巖巷道壓力與變形的研究[D]. 盧萍.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3192980