股骨和应力调控型带锁髓内钉的有限元分析.pdfVIP

摘要 摘要 股骨是人体下肢承重的主要组成部分，股骨的研究对股’肖¨筲’折、人工股骨 头假体的置换等领域都有很大的帮助，本文通过股骨和应力调控髓内钉(SCALN) 的建模，对其生物力学性能进行有限元分析。为临床应用提供有力的科学依据。 为此本文进行三个方面的研究： 一、股骨有限元模型的建立和有限元模拟 根据文献中报道的股骨解剖学测量和X线测量的平均尺寸数据，应用Pro／E 造型工具建立一般股骨的模型。并通过数据接口技术把建立的模型导入 ANSYSWo；kBench中进行有限元分析。得到股骨在不同频率时的固有振动形态 以及在压缩载荷作用下的应力应变行为。其结果克服了常用个体模型在理论研 究和临床实践中的局限性，不但可以为骨折治疗和髋关节的置换提供一般的临 床指导，同时对骨科生物力学研究及骨伤科基础教学具有十分重要的意义 二、应力调控髓内钉模型的建立和局部试件的力学性能测试 在Pro＼E中建立应力调控髓内钉的各部分模型，最后在装配成整体模型， 利用Pro＼E和ANSYS的接口把钉套和螺钉的模型导入到ANSYSl2．0。由于髓内 钉各部分受到随肢体的交变载荷，受力比较复杂。本文简化为轴向压缩的载荷， 材料属性为钛合金，在600N的载荷下测得的钉套和螺钉的最大应力值为 95．002MPa和213．57MPa，比文献中报道的值偏大。 三、应力调控髓内钉的力学性能分析 SCALN在抗压缩和扭转方面有足够的强度，其失稳临界载荷为2491．IN。 关键词：股骨应力调控髓内钉Pro／E有限元分析 Abstract Themain oflowerlimbis offemurisof load-bearing femur，thestudy greathelp of of head buildthe forfracture artificialfemoral femur，replacement prosthesis．We of femurand nailof stresses modeling Auto-CompressLocking makebiomechanicalfiniteelement control(SCALN)，and propertiesby analysis．The ications．Thearticle results the scientificbasisforclinical gives provideStrong appl three ofthe aspectsstudy： themodeloffemurandFEMsimulation 1．Building and Withthe sizedataofthefemuranatomical measurement average X-ray which intheliterature．Webuildthemodelofthefemur the reported byusing forfinite toolsi