膝關(guān)節(jié)置換松動失效的主要原因是由膝關(guān)節(jié)假體磨損導(dǎo)致的。磨損和膝關(guān)節(jié)假體接觸力學(xué)有關(guān)。膝關(guān)節(jié)假體接觸和假體承載面幾何設(shè)計(jì)有關(guān)。因此本文利用有限元仿真研究膝關(guān)節(jié)假體承載面設(shè)計(jì)中幾何參數(shù)和膝關(guān)節(jié)假體接觸力學(xué)以及運(yùn)動性能的關(guān)系。本文明確了膝關(guān)節(jié)假體承載面設(shè)計(jì)中所涉及的不同類型的幾何參數(shù),并介紹了膝關(guān)節(jié)假體承載面從曲率半徑到股骨髁承載面的詳細(xì)建模過程,建立了不同幾何參數(shù)的膝關(guān)節(jié)假體幾何模型。本文建立了標(biāo)準(zhǔn)步態(tài)下基于位移控制的膝關(guān)節(jié)假體有限元模型,并選擇靜力學(xué)分析對建立的位移控制的膝關(guān)節(jié)假體有限元模型進(jìn)行數(shù)值驗(yàn)證。除了位移控制的膝關(guān)節(jié)假體有限元模型外,本文還建立了標(biāo)準(zhǔn)步態(tài)下基于力控制的膝關(guān)節(jié)假體有限元模型。并利用已經(jīng)建立的位移控制膝關(guān)節(jié)假體有限元模型對其進(jìn)行數(shù)值驗(yàn)證。本文研究了不同邊界條件設(shè)置對位移控制的膝關(guān)節(jié)假體有限元模型中接觸力學(xué)的影響。并利用位移控制的膝關(guān)節(jié)假體有限元模型研究了幾何參數(shù)對膝關(guān)節(jié)假體接觸力學(xué)的影響,揭示了幾何參數(shù)和膝關(guān)節(jié)假體中接觸力學(xué)的內(nèi)在聯(lián)系,為膝關(guān)節(jié)假體磨損研究提供了參考。本文利用建立的力控制的膝關(guān)節(jié)假體有限元模型研究了幾何參數(shù)對膝關(guān)節(jié)假體運(yùn)動性能的影響,揭示了幾何參數(shù)和脛... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

自然膝關(guān)節(jié)示意圖

[2]。圖1.2 膝關(guān)節(jié)骨折和退行性關(guān)節(jié)炎人工全膝關(guān)節(jié)置換是一項(xiàng)被成功應(yīng)用于臨床且成效顯著的骨科外科手術(shù)。這是治療骨性關(guān)節(jié)炎等關(guān)節(jié)疾病的有效手段[3]。圖1.3 人工膝關(guān)節(jié)置換[4]人工膝關(guān)節(jié)假體由下列三部分組成：（1）金屬材料主要是鈷鉻鉬合金鑄造成的股骨髁假體；（2）鈷鉻鉬或者鈦合金鑄造成的脛骨假體托盤和以超高分子量聚乙烯為主要材料的用于模擬半月板的關(guān)節(jié)表面襯墊；（3）超高分子量聚乙烯材料制作的髕骨假體。圖1.4 典型的人工膝關(guān)節(jié)假體

[3]。圖1.3 人工膝關(guān)節(jié)置換[4]人工膝關(guān)節(jié)假體由下列三部分組成：（1）金屬材料主要是鈷鉻鉬合金鑄造成的股骨髁假體；（2）鈷鉻鉬或者鈦合金鑄造成的脛骨假體托盤和以超高分子量聚乙烯為主要材料的用于模擬半月板的關(guān)節(jié)表面襯墊；（3）超高分子量聚乙烯材料制作的髕骨假體。圖1.4 典型的人工膝關(guān)節(jié)假體


本文編號：3416975