發(fā)布時(shí)間：2017-09-09 22:48

  本文關(guān)鍵詞：有限元法分析不同負(fù)荷下髖臼區(qū)的應(yīng)力分布

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【摘要】：背景:髖骨形狀不規(guī)則,解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難以測(cè)量其應(yīng)力分布及傳導(dǎo)過程。目的:基于CT數(shù)據(jù),建立髖骨、股骨上段三維有限元模型,分析正立位下加載不同負(fù)荷時(shí)髖臼區(qū)的應(yīng)力分布與傳遞特點(diǎn),探索髖骨骨折的力學(xué)機(jī)制。方法:選擇1名成年健康男性進(jìn)行髖部CT掃描,獲得影像數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics 14.0,建立髖骨、股骨上段的三維模型;再經(jīng)過劃分網(wǎng)格、賦材質(zhì)、轉(zhuǎn)化為有限元模型,利用有限元分析軟件Ansys 13.0計(jì)算負(fù)荷300,600,900,1 200 N時(shí),髖臼前壁、髖臼頂部、髖臼后壁的應(yīng)力分布,髖臼各區(qū)應(yīng)力值及髖臼單元的位移變化。結(jié)果與結(jié)論:(1)成功建立了髖骨和股骨的三維模型,包括284 183個(gè)結(jié)點(diǎn)、160 665個(gè)單元;(2)髖臼區(qū)應(yīng)力分布特點(diǎn):正立位各負(fù)荷下,應(yīng)力最大值位于髖臼頂部后上方區(qū)域,后壁次之,前壁最小;應(yīng)力經(jīng)4條途徑傳遞:經(jīng)髖臼頂部向臨近髂骨、沿骨盆界線向骶髂關(guān)節(jié)、向髖臼窩內(nèi)傳導(dǎo)、沿恥骨支方向傳導(dǎo);隨加載負(fù)荷的增大,應(yīng)力值增大,傳導(dǎo)距離變遠(yuǎn),髖臼單元應(yīng)變量增大;(3)結(jié)果提示,基于CT數(shù)據(jù)應(yīng)用Mimics 14.0軟件建立的髖臼區(qū)三維模型仿真性高,可行有限元試驗(yàn)分析其不同負(fù)荷下的應(yīng)力分布,為髖關(guān)節(jié)人工假體的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)數(shù)據(jù)。
【作者單位】： 滄州醫(yī)學(xué)高等�？茖W(xué)校;河北醫(yī)科大學(xué);
【關(guān)鍵詞】： 髖臼 有限元分析 應(yīng)力 物理 組織工程 骨科植入物 數(shù)字化骨科 三維有限元模型 應(yīng)力分析
【基金】：2015年度滄州市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展指導(dǎo)計(jì)劃項(xiàng)目(151302001)~~
【分類號(hào)】：R68;R318.01
【正文快照】： 0引言Introduction 骨盆主要由左右髖骨、骶骨和尾骨借骨連接構(gòu)成,是人體重要的承重器官,支撐上半身的質(zhì)量并傳遞至下肢,是人體力學(xué)傳導(dǎo)的主軸。成人髖骨由髂骨、坐骨、恥骨融合而成,三者的融合部位形成髖臼,與股骨頭組成髖關(guān)節(jié)。髖臼是股骨與髖骨之間應(yīng)力傳導(dǎo)的中心部位,在

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9 黃

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