發(fā)布時(shí)間：2021-07-07 15:44

　　關(guān)節(jié)軟骨屬于透明軟骨的一種,不僅十分光滑,同時(shí)具有彈性,這種特性使得關(guān)節(jié)軟骨在關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)中可以充分地發(fā)揮緩沖應(yīng)力、吸收震蕩、潤滑關(guān)節(jié)表面、防止磨損等重要作用。關(guān)節(jié)軟骨優(yōu)異的力學(xué)性能以及日益增加的關(guān)節(jié)軟骨疾病使得對(duì)關(guān)節(jié)軟骨力學(xué)性能的研究刻不容緩。研究關(guān)節(jié)軟骨的生物力學(xué)性能不僅可以幫助我們了解骨關(guān)節(jié)病的預(yù)防和治療,還能夠?yàn)橛糜谲浌切迯?fù)的仿生關(guān)節(jié)軟骨材料提供力學(xué)參考,這些研究成果對(duì)人類治療相關(guān)軟骨疾病有十分重要的意義。此外,由于壓痕測(cè)試中試樣受載情況更為復(fù)雜,包含拉伸、壓縮、剪切等多種載荷模式,更能準(zhǔn)確的模擬出實(shí)際工作中軟骨的受載狀態(tài)。論文首先對(duì)國內(nèi)外關(guān)節(jié)軟骨的研究現(xiàn)狀和生物材料的特性進(jìn)行了綜述,進(jìn)而明確了使用壓痕測(cè)試技術(shù)開展豬髕骨關(guān)節(jié)軟骨的力學(xué)性能測(cè)試研究。論文主要完成以下工作:（1）開展了豬髕骨關(guān)節(jié)軟骨的壓痕試驗(yàn),以位移控制的加載方式研究了存儲(chǔ)條件、加載方式、壓頭參數(shù)對(duì)其力學(xué)性能的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)不同存儲(chǔ)條件下其力學(xué)性能差異顯著;且在同一壓痕深度時(shí),當(dāng)加載速率從5μm/s增加到50μm/s其測(cè)量得到的彈性模量增加;當(dāng)壓痕加載速率一致時(shí),壓頭直徑Φ0.6mm的平頭圓柱壓頭測(cè)量得到的彈性模... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

球形壓頭應(yīng)用于關(guān)節(jié)軟骨示意圖

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文將這些性能與組織結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來。用一個(gè) 100μm 曲率半徑球形壓頭在實(shí)施準(zhǔn)靜態(tài)加載生成力-位移曲線。如圖 1.2 所示，在三個(gè)不同的組織學(xué)-位移曲線明顯不同。由于對(duì)傳統(tǒng)壓痕測(cè)試模型計(jì)算可行性的擔(dān)憂，作柔度法計(jì)算折合彈性模量。相反，作者得出了接觸剛度及體積蠕變速率個(gè)區(qū)域里的力-位移行為。使用這些參數(shù)作者發(fā)現(xiàn)了每個(gè)區(qū)域力學(xué)性能分類的關(guān)系。結(jié)果表明當(dāng)修復(fù)的關(guān)節(jié)軟骨即使在組織學(xué)與健康的表現(xiàn)相學(xué)性能并沒有完全修復(fù)。這些結(jié)果表明了除了組織學(xué)分析外，力學(xué)性能定修復(fù)關(guān)節(jié)軟骨時(shí)的重要性。

圖 1.3 Lu M H 等人實(shí)驗(yàn)剛度結(jié)果[8]圖 1.4 Lu M H 等人實(shí)驗(yàn)厚度結(jié)果[8]頭的尺寸效應(yīng)和Franke等人發(fā)現(xiàn)的與深度相關(guān)的接觸剛度都表數(shù)據(jù)的局限性。這些作者都假定是關(guān)節(jié)軟骨深度方向的非均一。即使這是產(chǎn)生這些差異的根源，這也讓比較不同實(shí)驗(yàn)、不同

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]人膝骨關(guān)節(jié)炎治療現(xiàn)狀及方案研究[J]. 孫自力.  中國現(xiàn)代醫(yī)生. 2015(15)
[2]微/納米尺度構(gòu)件力學(xué)性能測(cè)試技術(shù)研究[J]. 蔣洪奎,胡禮廣,朱春耕,鐘俊堅(jiān).  表面技術(shù). 2006(04)
[3]關(guān)節(jié)軟骨壓縮特性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 孟維春,董啟榕.  醫(yī)用生物力學(xué). 2003(01)
[4]關(guān)節(jié)軟骨的生物力學(xué)特性研究[J]. 董啟榕,王以進(jìn),鄭祖根.  蘇州醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào). 1999(03)
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[6]拉伸時(shí)應(yīng)變速度對(duì)關(guān)節(jié)軟骨力學(xué)性質(zhì)的影響[J]. 李晉唐,C.G.Armstrong,V.C.Mow.  成都科技大學(xué)學(xué)報(bào). 1983(02)

博士論文
[1]基于壓痕功的微納米表層硬度檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 劉琦.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]關(guān)節(jié)軟骨的力學(xué)性能測(cè)試及有限元仿真[D]. 王玉主.天津理工大學(xué) 2012
[2]納米壓痕試驗(yàn)方法研究[D]. 王春亮.機(jī)械科學(xué)研究總院 2007



本文編號(hào)：3269909