為了更好地?cái)M合出人體骨細(xì)胞生存生長(zhǎng)的多孔曲面環(huán)境,采用基于函數(shù)的極小三周期曲面（TPMS）建模方法,來(lái)進(jìn)行仿生骨支架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。采用這種方法,能夠通過(guò)調(diào)整函數(shù)的相關(guān)參數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)仿生骨支架孔徑大小以及孔隙率大小的精準(zhǔn)控制。選取了TPMS結(jié)構(gòu)中的一種P曲面結(jié)構(gòu),通過(guò)與人體真實(shí)骨組織結(jié)構(gòu)單元孔徑大小以及孔隙率大小進(jìn)行比對(duì),選定了P曲面結(jié)構(gòu)的參數(shù)值u,并確定了仿生骨支架合理的單元尺寸,最后通過(guò)有限元仿真軟件對(duì)模型進(jìn)行了力學(xué)分析及評(píng)估,結(jié)果表明,設(shè)計(jì)的支架結(jié)構(gòu)具有更匹配人體骨結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能,對(duì)指導(dǎo)構(gòu)建人工骨支架結(jié)構(gòu)具有重要意義。 

【文章來(lái)源】：機(jī)械. 2020,47(03)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

TPMS典型的四組單元結(jié)構(gòu)

單元結(jié)構(gòu)隨參數(shù)u值的改變做一定規(guī)律的變化

圖2 單元結(jié)構(gòu)隨參數(shù)u值的改變做一定規(guī)律的變化從圖3可以得出，如若將模型單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為表面封閉的實(shí)體結(jié)構(gòu)，只有當(dāng)參數(shù)值取為0.3及0.5時(shí)才能同時(shí)滿足骨支架結(jié)構(gòu)對(duì)孔徑、孔隙率的基本要求，這無(wú)疑增加了支架模型設(shè)計(jì)的局限性，這時(shí)，可以換個(gè)思路，不將單元結(jié)構(gòu)做成表面完全封閉的實(shí)體，而是將片狀模型結(jié)構(gòu)偏移一定的尺寸，這樣即使當(dāng)u值選取0.8、0或者其他任意值時(shí)，改變偏移量也有可能可以獲得合適孔徑、孔隙率的模型結(jié)構(gòu)。兩種單元結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于骨組織微結(jié)構(gòu)模型的仿生支架逆向設(shè)計(jì)[J]. 周俞.  機(jī)械. 2019(07)
[2]復(fù)合結(jié)構(gòu)組織工程化人工骨的金屬支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[J]. 烏日開(kāi)西·艾依提,趙夢(mèng)雅,王娟,滕勇.  新疆大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[3]年齡、身高、體重、體重指數(shù)與武漢地區(qū)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者骨密度的關(guān)系[J]. 朱銳,沈霖,楊艷萍.  中華骨質(zhì)疏松和骨礦鹽疾病雜志. 2010(04)
[4]基于CT掃描人體股骨的有限元分析[J]. 姜海波,葛世榮.  工程力學(xué). 2007(10)



本文編號(hào)：3414992