腰椎間盤退行性疾病是最常見的疾病之一,給患者的生活和工作等帶來了諸多不便,引發(fā)該病的重要原因之一就是長(zhǎng)時(shí)間的負(fù)載,而長(zhǎng)時(shí)間處于振動(dòng)環(huán)境中的人腰椎間盤的發(fā)病率要高于普通人。腰椎間盤的健康程度直接影響了脊椎的功能,甚至影響人體的活動(dòng)。因此,有必要對(duì)腰椎間盤在振動(dòng)壓縮條件下的力學(xué)特性進(jìn)行研究,為臨床上腰椎間盤疾病的預(yù)防和治療提供理論依據(jù)。本課題對(duì)腰椎間盤的黏彈特性進(jìn)行了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和有限元仿真兩個(gè)方面的研究。采用完整的羊腰椎間盤和凱爾萬能疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行蠕變和松弛實(shí)驗(yàn),研究腰椎間盤在不同的靜態(tài)壓縮和振動(dòng)壓縮條件下的黏彈特性。結(jié)果表明:壓縮條件下,腰椎間盤的蠕變應(yīng)變曲線和松弛應(yīng)力曲線均呈指數(shù)規(guī)律變化。蠕變?cè)囼?yàn)中,振動(dòng)作用增大了腰椎間盤的蠕變應(yīng)變,并且應(yīng)變隨著頻率的增大而增大,隨著幅值的增大也增大;松弛實(shí)驗(yàn)中,振動(dòng)作用減小了腰椎間盤的松弛應(yīng)力,并且頻率越大,松弛應(yīng)力越小。在靜態(tài)壓縮應(yīng)變條件下,應(yīng)變?cè)酱?腰椎間盤的松弛應(yīng)力越大,松弛速度越大,利用三參數(shù)模型建立松弛本構(gòu)模型可以較好地預(yù)測(cè)腰椎間盤的松弛特性。根據(jù)CT掃描數(shù)據(jù),應(yīng)用ABAQUS建立人體腰椎L3-L4節(jié)段的多孔彈性模型,利用孔隙單元對(duì)腰椎間盤... 

【文章來源】：天津理工大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

椎間盤病變示意圖

圖 1-1 椎間盤病變示意圖的特殊性主要是因?yàn)槠涮厥獾慕Y(jié)構(gòu)和組成，椎間盤主要圖 1-2 所示。髓核是一種類似凝膠的物質(zhì)，位于椎間盤圍，其體積占到椎間盤的很大一部分，大約是整個(gè)椎間圍的同心圓環(huán)狀物，主要有纖維和基質(zhì)組成。纖維在髓間呈 30-60°角交叉排列，這樣的結(jié)構(gòu)使得椎間盤更加終板是連接椎間盤和相鄰椎體的透明軟骨，同時(shí)，軟骨了椎間盤的完整。

第一章 緒論內(nèi)外研究現(xiàn)狀間盤問題一直以來都是國(guó)內(nèi)外學(xué)者最關(guān)注的問題之一，對(duì)椎間盤的研究大致分為面，一方面是實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)椎間盤試樣進(jìn)行力學(xué)性能的測(cè)試；一方面是仿真研究，關(guān)軟件建立腰椎間盤的三維模型，再通過有限元軟件模擬生理?xiàng)l件對(duì)椎間盤進(jìn)行究，得到椎間盤的力學(xué)特性，經(jīng)過多年的努力，取得了一定進(jìn)展。 實(shí)驗(yàn)研究椎間盤的實(shí)驗(yàn)研究大致可以分為兩大類，一類是對(duì)椎間盤力學(xué)性能的研究，主要椎間盤材料性能的測(cè)定。另一類是在拉伸和壓縮載荷下椎間盤的力學(xué)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)，壓試驗(yàn)和壓痕試驗(yàn)，如圖 1-3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]振動(dòng)參數(shù)與梨損傷特性和黏彈性的關(guān)系[J]. 劉林林,呼和,王羽,宋樹鑫,楊曉清,董同力嘎.  振動(dòng)與沖擊. 2016(10)
[2]全腰椎有限元模態(tài)分析[J]. 項(xiàng)嬪,都承斐,趙美雅,田山,王麗珍,樊瑜波.  醫(yī)用生物力學(xué). 2014(02)
[3]低頻振動(dòng)作用下人體椎間盤多孔彈性單元的研究[J]. 李睿,郭立新.  應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2013(04)
[4]非線性模型在椎間盤黏彈性特性分析中的應(yīng)用[J]. 李睿,郭立新.  醫(yī)用生物力學(xué). 2013(05)
[5]非持續(xù)載荷下椎間盤的多孔彈性特性[J]. 李睿,郭立新.  東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
[6]有限元分析在腰椎生物力學(xué)應(yīng)用中的研究與進(jìn)展[J]. 陳紀(jì)寶,奚春陽,焦力剛,閆景龍.  中國(guó)組織工程研究. 2012(26)
[7]人體胸腰椎和椎間盤的應(yīng)力松弛和蠕變性試驗(yàn)[J]. 黃建松,華宏星,王以進(jìn),諶勇.  透析與人工器官. 2012(01)
[8]腰椎間盤突出癥力學(xué)特征的仿真計(jì)算方法[J]. 黃菊英,李海云,吳浩.  醫(yī)用生物力學(xué). 2012(01)
[9]三參數(shù)模型計(jì)算股骨頸松質(zhì)骨壓縮蠕變方程[J]. 王楊,劉大禹,李新穎,馬洪順.  中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù). 2011(35)
[10]人體腰段脊椎建模及其振動(dòng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)研究[J]. 郭立新,張義民,周淑文,李金麗.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2009(20)

碩士論文
[1]椎間盤組織工程的加載裝置設(shè)計(jì)及其有限元建模與分析[D]. 付立會(huì).天津理工大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3247140