肱骨外旋运动中盂肱关节面接触分析

基于尸体层切图像建立了一个肩关节三维有限元模型,包括肱骨、肱骨头软骨、肩胛骨、肩胛盂和8块肌肉,其中肌肉共用50根弹簧单元模拟,肱骨头软骨、肩胛盂和肩胛骨基本用六面体单元划分,提高了有限元分析的精度.用该模型分析了肱骨在外旋运动中孟肱关节的关节力及其接触面的应力分布情况,其中最大关节力和最大接触应力分别为140.08 N和1.976 MPa,并有效地确定了关节面应力集中的位置在关节盂的后侧.研究结果对临床诊断关节软骨磨损严重而导致骨关节炎疾病、关节盂骨折的发痛机理和假体的设计有一定的指导意义.     

肩胛骨骨折合并锁骨骨折的手术治疗

目的 探讨肩胛骨骨折合并锁骨骨折的治疗方法.方法 10例肩胛骨骨折合并锁骨骨折患者,其中8例行切开复位用重建板内固定肩胛骨骨折、锁骨骨折患者,2例只用重建板内固定锁骨骨折,肩胛骨骨折行保守治疗,术后2～4周进行肩关节功能锻炼.结果 10例患者骨折均骨愈合.9例获随访,8例肩关节功能恢复优良,1例可.结论 肩胛骨骨折合并锁骨骨折切开复位内固定,恢复了正常的解剖形态和力学结构,且固定牢固,是一种安全有效的治疗方法.     

肩胛骨骨折合并锁骨骨折的手术治疗

目的探讨肩胛骨骨折合并锁骨骨折的治疗方法。方法10例肩胛骨骨折合并锁骨骨折患者,其中8例行切开复位用重建板内固定肩胛骨骨折、锁骨骨折患者,2例只用重建板内固定锁骨骨折,肩胛骨骨折行保守治疗,术后2-4周进行肩关节功能锻炼。结果10例患者骨折均骨愈合。9例获随访,8例肩关节功能恢复优良,1例可。结论肩胛骨骨折合并锁骨骨折切开复位内固定,恢复了正常的解剖形态和力学结构,且固定牢固,是一种安全有效的治疗方法。     

大型多支承回转窑筒体支承力的有限元解法

研究给定位移下筒体支承力的有限元通用解法. 该法针对筒体结构重复性强的特点, 引入多重子结构技术, 使筒体有限元计算的工作量大大减少;通过将筒体轴线偏差转化为筒体支承力计算中的给定位移, 灵活地计入轴线偏差对支承力的影响;通过定义等效密度, 将窑皮、扬料板等的重力引起的载荷自动转化到其作用区域的体积上, 大大减小了载荷处理的工作量. 以中铝公司河南分公司2号窑为例, 应用均匀设计法设计给定位移下筒体支承力的计算方案, 并进行一系列有限元数值计算. 通过对数值计算结果的回归分析, 得出筒体垂直方向支承力、水平方向支承力与轴线偏差的关系式.     

射击全过程典型步枪人枪作用特性研究

为研究步枪射击全过程中人枪动态响应特性和规律,采用三维运动捕捉系统、表面肌电测试系统和足底压力测试系统,获得了瞄准和三发点射过程中枪的运动、上肢肌肉和关节角度响应、人枪压力中心和三发点射散布等数据.试验结果表明,枪托过短时,右肘角度变小导致瞄准阶段三角肌中束疲劳,而首发射击准确度下降;右臂与躯干夹角变小使得射击过程中右臂肱二头肌不易发力,肱三头肌补偿发力而稳定性变差,点射散布变差.分析指出,在枪托长度变化下最能反映三发点射散布的特征量为右臂肱三头肌积分肌电值.      

骨折内固定接骨板生物力学评价及结构设计方法研究进展

内固定术是最为常见且有效的骨折治疗方法,接骨板是临床中常用的内固定植入物。由于骨折愈合需要一定的力学刺激,接骨板的刚度既需要满足骨折复位稳定性的要求,又需要使断骨在愈合的过程中承受合理的力学刺激,因此,接骨板的结构设计对骨折愈合具有非常重要的影响。从骨折复位和愈合的评估方法入手,综述和分析骨折复位稳定性、骨愈合和骨重塑效果的评估分析方法,总结出接骨板结构的基本设计要求;进一步针对接骨板结构的设计方法,对现有接骨板的结构形式、设计方法进行分析和总结,为设计出能更好满足骨折愈合需求的接骨板结构提供参考;最后针对现有接骨板结构设计存在的问题进行分析,提出理想接骨板的设计思路和未来的研究热点。     

滑动型与限制型颈椎前路固定板的生物力学实验研究

滑动型颈椎前路固定板在骨科临床上得到逐步应用,以取代限制型固定板并用来承担椎体上载荷及防止植骨下沉。然而,目前骨科临床对两种前路固定板的综合生物力学性能评价很少。研究使用18具猪颈椎骨模拟椎体切除手术,使用MTSMini858实验台模拟人体颈椎生理运动,采用三维运动分析系统、微型压力传感器分别测定椎体运动及椎间压力,实验评价滑动型与限制型前路固定板的生物力学性能。实验数据表明,滑动型固定板在两节段椎体次全切除术中的综合生物力学特性优于限制型前路固定板。     

显微损伤修复过程中骨组织纳米力学性能的变化

人工关节置换、骨折内固定等骨科植入物手术会在其周围造成显微损伤,这些机械性显微损伤会降低植入物周围骨的质量,影响其与植入物界面之间的结合强度,并进而影响植入物的长期稳定性.通过在山羊胫骨植入螺钉建立显微损伤模型,比较螺钉植入近端和远端两种不同情况下机械性显微损伤的产生和修复,以及修复过程中骨微观力学性能和骨组织元素成分的变化.结果发现:显微损伤产生和修复过程中,局部骨组织的硬度和弹性模量都呈现下降趋势;随着显微损伤修复的逐渐完成,其微观力学性能又有所恢复.     

含半月板的活体股胫关节接触特性有限元分析

股胫关节接触生物力学研究是人们保护关节减少伤害,理解关节软骨退化造成骨关节病力学成因的关键.该文利用一系列活体膝关节磁共振断层扫描图像(MRI), 构建了含半月板、股胫关节软骨和股骨、胫骨三维实体的膝关节有限元模型.探讨了用有限元显式非线性动力学方法求解关节间存在相对滑动和摩擦时股胫关节接触特性,并模拟分析了在步行过程中外载荷变化时股胫关节的接触力学特性.仿真分析表明: 在载荷增加时,股胫关节接触面积增加,而股胫关节内外侧接触面积之比几乎不变,内外侧平均接触应力基本相等.     

双臂机器人基于最优载荷分配的关节轨迹规划

基于最优载荷分配,针对双臂机器人协调运动的关节轨迹规划进行研究.首先给出双臂协调运动的运动学和动力学方程,引入广义杆及其质量特征量,将动力学方程中的惯性矩阵和哥氏力离心力重力项以及载荷影响转化为广义杆关节广义驱动力的计算;其次,引入Lagrangian乘子,在关节轨迹规划中避免了矩阵的奇异值分解.本文的规划方法具有递推性强和计算效率高的特点,适合于双臂机器人的实时控制.