髋关节置换术后有缺损股骨的有限元分析

运用大型有限元分析软件ABAQUS建立了髋关节置换术后的三维有限元模型。对骨水泥固定有小骨皮质缺损(10%股骨干直径)的羊股骨,进行了扭矩作用下生物力学分析。实验中使用了3种不同长度的股骨柄:股骨柄的末端位于骨皮质缺损处的上端2倍于股骨干直径;股骨柄的末端位于骨皮质缺损处;股骨柄的末端超过骨皮质缺损处的2倍于股骨干直径处的股骨柄。分析结果表明:股骨柄的长度在骨皮质缺损处的不同位置时,孔周围的应力分布也不相同。股骨柄的长度在孔的下部,2倍于股骨干直径位置时,孔周围的应力明显减小。对比使用3种不同长度的股骨柄,股骨上的最大应力值在股骨柄超过骨缺损处2倍于股骨干直径时最小。     

无柄人工髋关节术后并发症分析及预防处理

目的：总结分析无柄人工髋关节置换术后并发症发生的原因,提出并发症预防及处理的方法。方法：自2001年8月至2009年2月,对69例无柄人工髋关节置换病人随访半年-8年,其中有7例患者出现并发症,主要有髋关节疼痛（1例）、感染（1例）、脱位（2例）、松动（3例）等,对这些并发症的发生进行了评价分析并针对原因提出可能的预防处理方法。结果：无柄人工髋关节置换并发症的发生原因与术中、术后操作及处理不当有直接关系,开展该手术初期的手术病人并发症出现率高于开展该手术后期的手术病人。结论：正确熟练地掌握无柄人工髋关节置换手术的设计原理及操作技术是预防术后并发症的关键,无柄人工髋关节置换术后并发症是可以预防或减少的。     

人工髋关节设计中颈长颈干角对应力分布的影响

为研究髋关节假体颈长、颈干角改变时，假体和骨水泥上应力水平及分布的变化，比较试验值与有限元计算结果，建立一合理的力学模型．结果表明假体和骨水泥上的应力随颈干角的增加而单调下降；颈长在３５～４４ｍｍ范围内，假体和骨水泥上应力水平较低，超过这一范围应力水平单调上升．特别指出降低假体和骨水泥上的应力与提高股骨上应力及增加髋关节活动范围是一对矛盾．最后指明颈干角在生理范围１３０°左右，颈长在３５～４４ｍｍ较合理     

骨水泥加长柄半髋关节置换治疗高龄不稳定型股骨粗隆间骨折疗效分析

探讨骨水泥加长柄半髋关节置换治疗高龄不稳定型股骨粗隆间骨折的临床疗效.回顾分析2015年5月至2018年5月采用股骨骨水泥加长柄假体结合克氏针张力带复位固定股骨大、小粗隆骨折块,行人工半髋关节置换,治疗高龄伴有骨质疏松不稳定型股骨粗隆间骨折病例共48例.所有患者均记录手术时间、术中出血量、下床时间以及术中或术后并发症....     

骨小梁结构对髋关节置换的应力分布影响的研究

本文建立了置换前的髋关节模型及置换后有无骨小梁结构的髋关节假体模型,通过有限元数值模拟得到了带骨小梁结构的髋关节假体在生理载荷下的力学分布规律,初步研究臼杯骨小梁结构和袖套骨小梁结构对髋关节置换后的应力分布的影响,从生物力学的角度为骨小梁髋关节置换的临床应用提供一些参考.     

人工髋关节柄磨损评定中的三维表面形貌测量

论述了物体表面形貌的测量在工程上的重要性,指出了目前学术界与工业界所普遍采用的二维表面测量与评定的局限性,进而说明了三维表面测量的重大意义.在此基础上,将三维表面测量仪器,即接触式触针仪器、非接触式光学干涉仪以及原子力显微镜的原理、现状进行了分析比较.同时,对三维表面的评定技术及其三维表面参数,特别是"伯明翰14参数"的发展做了系统的论述.最后,以三维表面形貌测量在人工髋关节柄磨损评定中的应用为例,其结果表明,粗糙表面的髋关节柄和骨水泥之间的磨损为磨粒磨损,而抛光表面的髋关节柄和骨水泥之间的磨损为微动磨损,此为生物医学上进一步降低磨损微粒的产生、提高人工髋关节的寿命提供了重要参考.     

骨水泥用于股骨近端组配式假体柄固定的有限元分析

目前对于骨干组配式假体重建股骨近端骨缺损情况下骨水泥鞘的生物力学性能尚不清楚,而骨水泥鞘因应力集中而出现疲劳破裂是导致骨干假体松动的主要生物力学因素之一.本实验模拟临床操作以骨干组配式假体重建股骨近端骨缺损,利用有限元软件进行仿真分析,探究假体不同近端柄长以及外加辅助钛板固定方式下对应近端骨水泥鞘的应力分布变化规律.结果显示随着近端柄长的增加,对应骨水泥鞘应力峰值逐渐降低;相同柄长条件下外加辅助钛板增加了骨水泥鞘的应力峰值.     

人工髋关节置换手术合并症的预防

目的 探讨人工髋关节置换手术合并症的预防。方法 回顾140例人工髋关节置换病例，对手术技术和合并症进行总结。结果 出现合并症者23例，无术后感染闰例。结论 为减少合并症，术前要认真阅读X线片，正确选择手术切口、假体固定方法，准确固定假体。     

机器人磨削个性化人工髋关节柄的方法与实验

人体髋关节髓腔具有S型的形状,并且具有个性化特征.现有标准型的直柄人工髋关节与病人髓腔匹配时将形成三点接触,降低了人工髋关节与病人髓腔的贴合度.利用病人的CT数据重建髋关节髓腔的三维模型,将该三维模型作为人工髋关节关节柄的设计模型,并利用机器人磨削技术将该关节柄复制到铜棒上,通过检测加工后的关节柄与三维模型的尺寸误差,验证机器人磨削个性化人工髋关节的可行性.实验结果表明,关节柄磨削完成后,在其上取断面进行测量,其与髓腔三维模型的最大误差为0.624 8mm.     

人工髋关节置换治疗高龄患者的股骨转子间骨折

目的:评价人工股骨头置换术治疗高龄股骨转子间骨折的疗效。方法:双极人工股骨头置换,治疗EvansⅢ~Ⅳ型股骨转子间骨折16例,年龄75~85岁,平均年龄79.6岁。结果:本组病例均获得随访,随访时间6周~10月,平均随访时间9月,假体无松动,关节功能重建良好;Harris评分:手术后随访评分平均93.1分。结论:人工髋关节置换手术可以早期重建髋关节功能,是治疗高龄股骨转子间骨折较为有效的方法。     

高速公路深路堑边坡应力及位移的有限元分析

为了研究山区高速公路深路堑边坡的稳定性问题,基于三维非线性应力及位移有限元计算,对边坡稳定性进行了数值分析,并与sarma法的计算结果进行了对比.结果表明,有限元法解决边坡问题可以起到其他方法不可替代的重要作用.     

钢纤维混凝土路面板结构温度应力的有限元分析

在复合材料混合物法则基础上考虑了钢纤维的分布与取向 ,给出了钢纤维混凝土的热传导系数、热容量系数及热变形系数的计算公式 ,并采用有限单元法建立了钢纤维混凝土路面板结构的有限单元方程 ,求解了钢纤维混凝土路面板结构的温度应力。结果表明 ,钢纤维混凝土路面板结构的温度应力沿板厚方向呈非线性分布     

基于有限元法的复合摆线行星齿轮副应力分析

针对设计规范中未考虑齿廓参数对复合摆线行星齿轮副应力影响的问题,采用四阶复合摆线作为内齿廓,基于Lewis定理求解出共轭齿廓,对摆线齿廓进行了修形,最后建立实体模型进行有限元分析,分析各齿廓参数对摆线齿轮副应力的影响规律。结果表明:复合摆线行星齿轮传动为多齿啮合传动,在啮合接触的位置呈典型的赫兹接触的应力分布特征,在齿根处有轻微的应力集中区域,齿轮副的承载能力主要受限于齿面接触疲劳强度;在可能的情况下,应选取较大的模数、较大的齿高调节系数和较小的齿形调节系数,以提高齿轮副的承载能力。     

有限元法在口腔种植修复中的应用

采用ANSYS软件对口腔种植修复上部结构进行有限元静力分析 .建立了下颌骨、邻牙、种植体及上部构造的三维正交各向异性模型 .由应力云图分析了单颗种植义齿在 3种不同牙尖斜度设计的条件下对种植修复的影响 ,为指导种植修复临床 ,提高种植修复的成功率 ,提供了理论依据 .     

套管头结构有限元分析及评价

针对固井过程中套管头损坏现象,采用有限元软件建立套管头整体有限元模型,对套管头在不同工况条件下进行应力计算,得到套管头整体及各部件的应力分布状态,并依据给出的复杂应力评定标准对其进行强度评价,并计算出不同类型套管头的极限悬挂载荷,给出了不同套管柱套管头悬挂重量的最优载荷,为套管头在完井作业中能够安全可靠地工作提供了保证。     

圆柱滚子轴承动静态有限元分析

通过SOLIDWORKS三维软件对圆柱滚子轴承进行建模,并利用ANSYS有限元分析软件对圆柱滚子轴承进行合理的加载和求解,经过Block Lanczos方法的模态分析得到前6阶的固有频率、振型以及共振下的薄弱部位;经过加载极限动载荷值94kN下的静态分析得到工况下的最大应力值、变形值以及变形、应力的分布规律,对圆柱滚子轴承的刚度进行了校核,为轴承的结构优化提供建议和方法.     

斜交轮胎充气状态下三维有限元分析

采用ANSYS有限元程序中的三维体单元、层单元建立了9.00-20 16PR折线花纹载重斜交轮胎的三维有限元模型;分析了轮胎在充气状态下的整体变形、应力、应变以及帘布层层间切应力分布状况,找出了若干斜交轮胎产生肩空与侧脱的原因,从而验证了本模型的正确性以及有限元分析方法在斜交轮胎中应用的可行性.     

平面理性八节点曲边四边形有限元RCQ8

由于理性有限元用弹性力学的解插值并且在物理域内直接列式,因而等参元相比,具有物理意义明确和精度高的优点,本文采用最高至４次的平面弹性力学的多项式解对单元位移插值,推出了八节点曲边平面理性元ＲＣＱ８,若干算例表明,本单元可以避免剪切自锁和体积自锁,具有很高的精度和效率以及数值稳定性。     

多股簧的设计计算及有限元仿真分析

根据多股簧的成形过程,分析了单股钢丝中心线的空间结构,在现有几何参数基础上计算了钢索分布圆半径、钢丝螺旋倍数和钢丝中心线的轨迹扫描参数。提出了基于特征扫描的多股簧辅助设计方法,通过一个扫描步即可得到多股簧单股钢丝中心线的模型,并给出了基于PROE软件的建模方法。在上述多股簧设计计算的基础上,采用模型结果,给出了多股簧加载过程中弹簧和钢丝应力应变特性的ABAQUS有限元仿真分析。分析结果显示了多股簧承载时钢丝的应力应变特性、钢丝截面的应力分布情况、加载速率对多股簧簧圈振动的影响,弥补了现有多股簧分析和测试手段的不足,为多股簧的生产加工和性能实验提供有效的指导。