本文關鍵詞：人工寰齒關節(jié)結構優(yōu)化設計及仿真分析

  更多相關文章： 組織工程 寰樞關節(jié) 有限元分析 疲勞 骨科植入物 數字化骨科 寰齒關節(jié) 結構優(yōu)化 靜力學分析 限位塊 旋轉軸套 疲勞分析 鈦合金 旋轉角度 壽命分析

【摘要】：背景:有研究表明傳統(tǒng)的各種寰樞關節(jié)模型具有良好的生物力學特性,然而不能完全滿足人體的要求。基于前人研究的基礎,擬通過對寰樞椎關節(jié)的要求進行分析,探討出一種不僅能預防寰樞關節(jié)不穩(wěn),而且能使樞椎部件具有一定的靈活性的結構,使之更滿足人體的需要。目的:利用有限元法分析顱頸交界處寰樞椎外側關節(jié)受扭矩后變化,利用靜力學分析探討寰齒關節(jié)模型的三維運動力學性能和疲勞壽命以及安全系數。方法:利用三維造型和有限元軟件建立寰齒關節(jié)三維有限元模型,對優(yōu)化后的結構在靜力學分析里面進行疲勞分析,圍繞模型中心軸施加0.5 N·m的轉矩,通過對仿真分析的結果進行分析,從而評估優(yōu)化后的寰齒關節(jié)模型的性能和壽命。結果與結論:傳統(tǒng)的寰齒關節(jié)模型是通過銷釘固定在體內,樞椎不能轉動且外形有缺陷,優(yōu)化后的結構不僅能使寰齒關節(jié)保持良好的穩(wěn)定性又能使其具有關節(jié)運動功能,限位塊的添加使其有一定的轉動角度且不至于超出限制的旋轉角度。由于實際要求,應考慮到操作方便、安置牢固、較少甚至消除副損傷,寰齒關節(jié)應選用鈦合金材質,各部分零件尺寸的選取都需要達到實際要求。結果說明,優(yōu)化后的寰齒關節(jié)模型實現了創(chuàng)新性和實用性的要求,通過實驗證明在機械學上是可行的,優(yōu)化后的結構各項指數均達到要求。
【作者單位】： 中國科學院寧波材料技術與工程研究所;寧波市第六醫(yī)院;
【關鍵詞】： 組織工程 寰樞關節(jié) 有限元分析 疲勞 骨科植入物 數字化骨科 寰齒關節(jié) 結構優(yōu)化 靜力學分析 限位塊 旋轉軸套 疲勞分析 鈦合金 旋轉角度 壽命分析
【分類號】：R687.4;R318.1
【正文快照】： 文章快速閱讀:結構優(yōu)化設計的人工寰齒關節(jié)模型特點結局:(1)優(yōu)化后的寰齒關節(jié)模型實現了創(chuàng)新性結構優(yōu)化和實用性的要求;(2)此模型在機械學上是可行的;(3)優(yōu)化后的結構各項指數均達到要求。寰齒關節(jié)模型文題釋義:分析靜力學:是指以一般質點系為力學模型,以作用在系統(tǒng)上有功力的

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