本文關(guān)鍵詞：全腰椎三維有限元模型的建立及其有效性驗(yàn)證

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【摘要】：目的建立全腰椎及骶椎的有限元模型,為分析L4～5之間纖維環(huán)易破裂的病理提供可靠的模型。方法利用健康成人椎骨的CT影像,采用Mimics醫(yī)學(xué)圖像處理軟件和Geomagic逆向工程軟件建立L1～S1椎骨和椎間盤(pán)三維模型,再導(dǎo)入有限元軟件Hypermesh中劃分網(wǎng)格,并附加腰椎相關(guān)韌帶,賦予材料屬性,建立邊界條件,構(gòu)建腰椎加骶椎有限元模型;模擬腰椎受軸向壓力、前彎、側(cè)彎和后伸4種載荷下的生物力學(xué)反應(yīng)。結(jié)果模型在受到10 N.m載荷作用分別發(fā)生前屈、側(cè)彎和后伸運(yùn)動(dòng)下的整體剛度分別為0.61、0.7和0.75 N.m/(°),與實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為吻合;軸向施加力和彎矩時(shí)L4～5之間的纖維環(huán)應(yīng)變較大;纖維環(huán)在各種載荷下均出現(xiàn)較明顯的應(yīng)力集中。結(jié)論 L4～5之間纖維環(huán)局部應(yīng)力集中和應(yīng)變較大是導(dǎo)致其易破裂的原因之一;所建立的L1～S1椎體三維有限元模型符合脊柱生物力學(xué)特性,可用于脊柱生物力學(xué)的進(jìn)一步研究。
【作者單位】： 上海交通大學(xué)材料學(xué)院;第三軍醫(yī)大學(xué)西南醫(yī)院兒科;
【關(guān)鍵詞】： 腰椎 力學(xué)特性 有限元分析 載荷 生物力學(xué)
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50975236,11172171) 重慶市科技攻關(guān)項(xiàng)目(CSTC2012gg-yyjs10011)
【分類(lèi)號(hào)】：R318.01
【正文快照】： 腰椎作為連系軀干和盆骨的中間結(jié)構(gòu),其在負(fù)荷體量、產(chǎn)生生理彎曲、連接韌帶和肌肉方面起著舉足輕重的作用[1]。由于腰椎載荷較大,活動(dòng)性較大,導(dǎo)致其易產(chǎn)生多種疾病,臨床資料顯示脊椎疾病也多見(jiàn)于該處。脊柱的結(jié)構(gòu)為適應(yīng)其功能,既具有較強(qiáng)的剛度又有一定的柔韌性,故其外形復(fù)雜

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本文編號(hào)：859389