文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
基于关节软骨仿生设计的多孔软骨材料制备及连接实验研究
姓名:邱郡
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:张文光
20060201
上海交通大学硕士学位论文摘要
基于关节软骨仿生设计的
多孔软骨材料制备及连接实验研究
摘要
骨与关节损伤是人们生活中最常见的伤病之一人工关节置换术是
治疗各类骨关节疾病的常用有效手段但是作为一种非生理性手术在
假体植入材料人工关节配伍假体远期失效手术接受年龄等方面仍
存在许多亟待解决的问题为此人们广泛开展关于人工关节及其置换
技术以及人工软骨的理论探索与实验研究将仿生学理论和方法创造
性地应用于天然关节软骨系统进行关节软骨仿生工程的研究是本文
的一大创新关节软骨仿生工程具有重要的理论研究意义和工程应用价
值狭义方面能够指导带有仿生软垫层的新型人工关节的设计与
构建广义方面能够建立“软垫轴承”理论与模型丰富和发展生物摩
擦学理论使其应用于更广泛的工程学领域
在本文中关节软骨仿生工程研究主要包括三个部分关节软骨仿
生设计基础理论研究多孔粘弹性 UHMWPE 仿生软骨材料制备梯度
功能 UHMWPE 仿生软骨材料制备与连接 UHMWPE 仿生软骨材料表
面改性处理等多项关键技术的实验研究以及基于关节软骨仿生工程的
新型人工关节成型方法研究
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上海交通大学硕士学位论文摘要
首先从仿生学的视角深入阐述天然关节软骨的本体特征和工程学
性质从结构材料功能智能等方面提出关节软骨宏微观层次的仿
生设计原理建立关节软骨仿生设计模型选择多孔软垫层梯度功能
与仿生连接强韧性耐磨表面等仿生特征进行实验研究
其次根据多孔可渗透软垫层仿生特征选择超高分子量聚乙
烯 UHMWPE 材料基于模压-滤取法 T-L 法和热致相分离法 TIPS
法制备多孔 UHMWPE 仿生软骨材料评价材料机械和摩擦学性
能根据梯度功能和生物连接两个仿生特征基于改进 T-L 法
和 TIPS 法制备梯度功能 UHMWPE 仿生软骨材料实现仿生连接
评价材料机械摩擦学和界面连接性能根据强韧性耐磨表面仿
生特征基于 T-L 法和 TIPS 法进行γ辐照改性处理和预处理制备
具有强韧性耐磨表面的梯度功能 UHMWPE 仿生软骨材料结果表明
设计并构建出具有具有良好材料机械摩擦学和界面连接性能的仿生
软骨材料
最后综合关节软骨仿生设计基础理论研究和关键技术的实验研
究加以应用提出基于关节软骨仿生工程的带有软垫层的具备多
种仿生特征的新型人工关节的成型方法同时提出有待进一步研究的问
题并展望课题研究的前景
关键词关节软骨仿生设计多孔材料 UHMWPE 仿生连接人
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上海交通大学硕士学位论文摘要
工软骨
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上海交通大学硕士学位论文 ABSTRACT
PREPARATION OF POROUS CARTILAGE
MATERIALS & EXPERIMENTS OF ITS
BONDING BASED ON BIONIC DESIGN OF
ARTICULAR CARTILAGE
ABSTRACT
Injury of bone and joints are the most familiar diseases in people’s lives.
Artificial joint replacement is an effective and normally used method to cure
various bone and joint aliments. But, as a non-physiological operation, it was
suffered many desiderated problems in implant materials, artificial joints
matches, long-time invalidation, and surgery accepting ages, et al. For this
reason, people are involved in the theoretical exploration and experimental
study on artificial joints and replacing techniques, and artificial cartilage. It is
a great innovation for this paper to apply the theories and methods of bionics
onto nat