關(guān)節(jié)軟骨作為人體關(guān)節(jié)處的重要組成部分,具有低彈性模量、高可變形性、優(yōu)良的潤滑和耐磨特性,可以有效減緩沖擊、吸收振蕩。由于人工髖/膝關(guān)節(jié)是人體承載最大的生物摩擦副,關(guān)節(jié)軟骨要承受人體關(guān)節(jié)運動所致的周而復(fù)始的摩擦,使其不斷的磨損和退化,導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)炎疾病的發(fā)生,最終只能依靠人工關(guān)節(jié)置換重建關(guān)節(jié)功能。目前人工植入假體的接觸形式主要以“硬-硬”和“硬-軟”為主,存在耐磨性不夠高等問題,迫切需要對天然關(guān)節(jié)軟骨的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能進行系統(tǒng)研究,從而為構(gòu)建仿生關(guān)節(jié)軟骨材料奠定基礎(chǔ)。因此,本論文主要基于對天然關(guān)節(jié)軟骨分層結(jié)構(gòu)研究,仿生設(shè)計具有定向結(jié)構(gòu)的仿生關(guān)節(jié)軟骨材料,這對于解決現(xiàn)有人工關(guān)節(jié)材料的磨損,提高其使用壽命具有重要的研究意義。本文以牛膝關(guān)節(jié)軟骨為研究對象,開展其靜態(tài)力學(xué)、動態(tài)力學(xué)及生物摩擦學(xué)性能研究,分析軟骨接觸界面摩擦潤滑機理,探究關(guān)節(jié)軟骨的多層結(jié)構(gòu)與其軟骨力學(xué)承載的關(guān)系。結(jié)果表明,載荷越大,關(guān)節(jié)軟骨應(yīng)變速率越快,應(yīng)變量越大;摩擦系數(shù)隨載荷的增大呈現(xiàn)先減小后增大再減小的趨勢�！坝�-軟”接觸條件下,加載速度越大,變形率越大,在加載速度為0.3mm/s時,關(guān)節(jié)軟骨圍限壓縮條件下淺表層的變形率可達80...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究背景及研究意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 研究內(nèi)容和技術(shù)路線
2 牛膝關(guān)節(jié)軟骨的力學(xué)及生物摩擦學(xué)實驗研究
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗方法
    2.3 關(guān)節(jié)軟骨的蠕變實驗
    2.4 關(guān)節(jié)軟骨接觸界面間的生物摩擦學(xué)實驗
    2.5 小結(jié)
3 牛膝關(guān)節(jié)軟骨不同層區(qū)的動態(tài)力學(xué)性能研究
    3.1 實驗材料
    3.2 實驗方法
    3.3 非圍限壓縮對關(guān)節(jié)軟骨不同層區(qū)動態(tài)行為的影響
    3.4 圍限壓縮對關(guān)節(jié)軟骨不同層區(qū)動態(tài)行為的影響
    3.5 非圍限壓縮和圍限壓縮條件下關(guān)節(jié)軟骨變形率對比研究
    3.6 關(guān)節(jié)軟骨動態(tài)力學(xué)性能的有限元模擬
    3.7 小結(jié)
4 定向結(jié)構(gòu)水凝膠的仿生制備及性能表征
    4.1 實驗材料
    4.2 定向結(jié)構(gòu)水凝膠的制備
    4.3 定向結(jié)構(gòu)水凝膠形貌表征及性能測試
    4.4 定向結(jié)構(gòu)水凝膠的形貌分析及基本性能研究
    4.5 小結(jié)
5 定向結(jié)構(gòu)水凝膠的動態(tài)力學(xué)性能研究
    5.1 實驗材料
    5.2 實驗方法
    5.3 非圍限壓縮對定向結(jié)構(gòu)水凝膠動態(tài)行為的影響
    5.4 圍限壓縮對定向結(jié)構(gòu)水凝膠動態(tài)行為的影響
    5.5 非圍限和圍限壓縮條件下定向結(jié)構(gòu)水凝膠變形率對比研究
    5.6 本章小結(jié)
6 全文結(jié)論
參考文獻
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3738376