本文關(guān)鍵詞：基于有限元法的骨組織工程支架結(jié)構(gòu)力學(xué)性能優(yōu)化分析

  更多相關(guān)文章： 骨組織工程 支架 微孔結(jié)構(gòu) 力學(xué)性能 有限元分析

【摘要】：目的分析骨組織工程支架微孔參數(shù)對(duì)支架力學(xué)性能的影響,為支架微孔結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。方法利用ANYSY軟件建立支架微孔結(jié)構(gòu)有限元模型,計(jì)算最大等效應(yīng)力、最大總變形與孔隙率的關(guān)系,并分析比較不同孔徑、孔間距結(jié)構(gòu)對(duì)支架最大等效應(yīng)力、最大總變形、內(nèi)部應(yīng)變的影響。結(jié)果 x、y軸方向孔間距的影響規(guī)律一致,隨著孔間距從0.6 mm增加到2.0 mm,最大等效應(yīng)力從63.1 MPa減小到46.3 MPa,最大總變形從23.8μm減小到21.8μm,最佳應(yīng)變比從80%增大到84%;但隨著z軸方向孔間距的增大,最大等效應(yīng)力從38.3 MPa增大到47.8 MPa,最大總變形從20.8μm增大到22.8μm,最佳應(yīng)變比在82%~85%波動(dòng)。x,y軸方向孔徑從0.1 mm增加到1.0 mm時(shí),最大等效應(yīng)力從32.4 MPa增大到78.4 MPa,最大總變形從19.9μm增大到38.2μm,最佳應(yīng)變比從90%減小到53%;z軸方向孔徑的增大會(huì)引起支架的最大等效應(yīng)力從58.8 MPa減小到37.9 MPa,而最大總變形從23.3μm增大到25.9μm,最佳應(yīng)變比從82%增大到87%。結(jié)論支架孔隙率和最佳應(yīng)變比越大,最大等效應(yīng)力、最大總變形越小,支架生物性能和力學(xué)性能越好。研究結(jié)果對(duì)支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化具有參考價(jià)值。
【作者單位】： 新疆大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;蘭州軍區(qū)烏魯木齊總醫(yī)院全軍骨科中心;
【關(guān)鍵詞】： 骨組織工程 支架 微孔結(jié)構(gòu) 力學(xué)性能 有限元分析
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51165044,31360229) 全軍醫(yī)學(xué)科研“十二五”面上課題(CWS11J011) 西安交通大學(xué)機(jī)械制造系統(tǒng)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題(Sklms2012001)
【分類(lèi)號(hào)】：R318.08
【正文快照】： 骨組織工程是20世紀(jì)80年代提出的一門(mén)交叉學(xué)科,其基本方法是將支架材料作為生長(zhǎng)因子和細(xì)胞的載體來(lái)誘導(dǎo)成骨。支架的結(jié)構(gòu)不但會(huì)影響細(xì)胞的生存、生長(zhǎng)、增殖和重組,而且還會(huì)影響細(xì)胞的形態(tài)和基因表達(dá)[1-2]。而支架的這些作用多是依靠其內(nèi)部的微孔才能夠完成,故骨組織工程支架的

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8 張e，

本文編號(hào)：661097