本文關(guān)鍵詞：骨科植入材料生物摩擦學測試方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：磨損是影響人工關(guān)節(jié)、脊椎假體等骨科植入物長期服役性能的關(guān)鍵因素。因此,在骨科植入物的研發(fā)中,需要對其磨損性能進行體外評價,以此預判其在植入人體后的磨損情況。該類測試在歐美發(fā)達國家已成為衡量骨科植入物性能的強制檢測項目。對于骨科植入材料而言,科學合理的實驗方法有利于掌握材料的磨損機制,了解材料設計參數(shù)、服役環(huán)境等對磨損性能造成的影響,并能排除假體設計與制造誤差、裝配誤差等不確定因素造成的影響。此外,由于植入物成品級磨損測試所用的裝置結(jié)構(gòu)復雜、測試耗材成本高、測試周期長,從而增加了產(chǎn)品的開發(fā)周期與成本,因此,對于骨科植入材料的開發(fā)與改良而言,一種科學合理的材料級磨損性能測試方法具有實際意義與研究價值。本論文針對骨科植入物的材料級摩擦磨損測試問題,設計開發(fā)了專用型摩擦磨損測試裝置;實驗研究了人工關(guān)節(jié)類植入物材料的磨損測試方法;分析了不同運動軌跡對于植入物材料的磨損影響。主要研究內(nèi)容包括:(1)針對骨科植入物材料磨損測試的特點及要求,結(jié)合人工關(guān)節(jié)類植入物的臨床磨損情況,設計開發(fā)了一臺運動軌跡可編程的植入物材料專用型摩擦磨損測試臺架(Biotribo POD Pro);通過對比實驗對該裝置進行了驗證;并對實驗磨屑進行提取,分析了其三維形態(tài)和分布。(2)針對運動軌跡對植入物磨損的影響,通過分析比較髖、膝關(guān)節(jié)的運動情況,提取主要運動軌跡;研究了不同長寬比矩形軌跡下超高分子量聚乙烯材料(UHMWPE)對鈷鉻鉬合金材料(Co Cr Mo)配副的磨損情況。(3)基于可編程植入物材料專用型摩擦磨損測試裝置及前期驗證性實驗研究結(jié)果,結(jié)合ASTM和ISO相關(guān)植入物磨損測試標準內(nèi)容,總結(jié)了植入物材料磨損測試的標準流程。
【關(guān)鍵詞】：生物摩擦學 骨科植入物 植入材料 磨損測試 測試裝置
【學位授予單位】：上海大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R318.17
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-21
• 1.1 課題來源12
• 1.2 研究背景和意義12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-19
• 1.3.1 通用磨損測試方法與裝置14-15
• 1.3.2 骨科植入物磨損測試裝置及方法15-18
• 1.3.3 骨科植入物材料磨損測試發(fā)展狀況18-19
• 1.4 研究目的與內(nèi)容19-21
• 1.4.1 研究目的19
• 1.4.2 研究內(nèi)容19-21
• 第二章 骨科植入物材料摩擦磨損實驗機的研制21-34
• 2.1 引言21
• 2.2 骨科植入物材料磨損實驗機的設計目標21
• 2.3 骨科植入物材料摩擦磨損實驗機的關(guān)鍵設計因素分析21-24
• 2.3.1 實驗方案的選擇22-23
• 2.3.2 各參數(shù)測量方法的選擇23-24
• 2.4 實驗機的系統(tǒng)組成24-28
• 2.4.1 銷導向模塊24-26
• 2.4.2 運動模塊26-27
• 2.4.3 框架模塊27
• 2.4.4 加載模塊27-28
• 2.5 信號采集系統(tǒng)28-33
• 2.5.1 信號采集系統(tǒng)28-30
• 2.5.2 采樣參數(shù)的確定30
• 2.5.3 采集卡的線性標定30-31
• 2.5.4 調(diào)用LabVIEW鏈接31-33
• 2.6 運動驅(qū)動控制系統(tǒng)33
• 2.7 本章小結(jié)33-34
• 第三章 骨科植入物材料摩擦磨損實驗機性能評價34-50
• 3.1 引言34
• 3.2 實驗材料34-36
• 3.2.1 實驗用銷34-35
• 3.2.2 實驗用圓盤35-36
• 3.2.3 潤滑液配制36
• 3.3 實驗參數(shù)36-37
• 3.4 試樣銷的磨損量分析37-43
• 3.4.1 磨損量測量37-38
• 3.4.2 磨損量38-39
• 3.4.3 磨損因數(shù)39-40
• 3.4.4 體積磨損率40-41
• 3.4.5 磨損數(shù)據(jù)處理 機械制造及其自動化41-43
• 3.5 磨屑形態(tài)分析43-47
• 3.5.1 UHMWPE磨屑的提取方法43
• 3.5.2 UHMWPE磨屑分析43-47
• 3.6 材料表面形貌分析47-49
• 3.7 本章小結(jié)49-50
• 第四章 骨科植入材料摩擦副間運動軌跡研究50-57
• 4.1 引言50
• 4.2 實驗設計50-51
• 4.2.1 摩擦副相對運動軌跡設計50-51
• 4.2.2 實驗材料51
• 4.3 實驗結(jié)果51-55
• 4.3.1 磨損量分析51-54
• 4.3.2 材料表面形貌分析54-55
• 4.4 分析討論55-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第五章 結(jié)論與展望57-59
• 5.1 結(jié)論57
• 5.2 展望57-59
• 參考文獻59-65
• 附錄 1：標準操作流程-SOP65-69
• 作者在攻讀碩士學位期間公開發(fā)表的論文和專利69-70
• 作者在攻讀碩士學位期間所獲獎項70-71
• 作者在攻讀碩士學位期間參與的項目71-72
• 致謝72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 趙麗娟;朱會東;張佐;;基于計算機摩擦測試試驗的發(fā)展綜述[J];中國工程機械學報;2008年01期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉立平;往復式摩擦磨損試驗機的研制[D];蘭州理工大學;2006年

  本文關(guān)鍵詞：骨科植入材料生物摩擦學測試方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：339391