文档介绍:烈易蔫舞净锻走·晕硕士学位论文金属对金属人工髋关节边缘接触效应ぁ程倩指导教师姓名:王凤才教授申请学位级别:论文定稿日期:学位授予单位:学位授予日期:武汉科技大学机械自动化学院分类号:密级:
论文作者签名:翟论文作者签名:症指导教师签名:垒区左武汉科技大学研究生学位论文创新性声明笫海溃研究生学位论文版权使用授权声明本人郑重声明:所呈交的学位论文是本人在导师指导下,独立进行研究所取得的成果。除了文中已经注明引用的内容或属合作研究共同完成的工作外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。日期:本论文的研究成果归武汉科技大学所有,其研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解武汉科技大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门凑铡段浜嚎萍即笱Ч赜谘芯可宦畚氖章工作的规定》执行徒宦畚牡母从〖偷缱影姹荆市砺畚谋徊樵暮徒柙模同意学校将本论文的全部或部分内容编入学校认可的国家相关数据库进行检索和对外服务。日
武汉科技大学摘要硕士学位论文第人工髋关节接触机制是研究其润滑与磨损问题的基础。文中以典型的金属对金属人工髋关节球面轴承为具体研究对象,基于所发展的球基弹性接触理论和有限元模型,通过等效改变髋臼相对股骨头的倾斜状态、对股骨头施加动态位移载荷以及改变股骨头接触面几何形态等方式来模拟分析髋关节在不同行走姿态下的接触力学行为,具体通过以下三个分析过程依次实现:刃Ц谋涞寰氏喽怨晒峭返那憬牵治龉亟诩偬逶诟髦中凶咦颂碌慕哟バвΓ特别是针对髋臼相对倾角过大可能导致的边缘接触行为。结果表明髋臼倾角在较小范围内增加时,其最大接触压力呈下将趋势,接触面积有所增大;当髋臼倾角超过一定限度时,关节接触区域靠近髋臼边缘,接触压力分布形态发生较大变化,最大接触压力分布点改变,用于满足压力分布合力与外载荷的平衡。人工关节髋臼相对股骨头过大的倾斜状态极易引起不同的边缘接触现象;D夥治隽巳斯殴亟谠诟ㄉ砦灰乒た鎏跫碌慕哟バ形:涂赡苡辗的边缘接触现象。数值模拟表明,人工髋关节在边缘动态接触过程中压力合力的垂直分力比非边缘接触情况要小,但相应的水平分力则随动态位移显著增大。动态边缘接触情况下,将导致股骨头向髋臼内侧产生相对滑动及附加磨损的可能;孟嘤Τ绦虼攵郧蚧袷菽P徒蟹乔蛐灾亟ǎD夥治霾煌啪氏对股骨头倾斜状态下椭球面股骨头对球面髋臼这种非球几何特征的髋关节接触力学表现。结果表明,无论椭球股骨头取向如何,其在接触区域中心位置的平均曲率半径在一定范围内增加时,都能有效降低接触面的最大接触压力,同时接触面积随之增加。在同等载荷下,髋臼相对倾斜状态对非球面股骨头的接触压力峰值和面积影响较小,但压力分布有所不同。良好地控制人工髋关节的非球性,可以优化髋关节接触面的匹配程度,有利于改善关节的接触压力分布。关节的接触性能直接决定了其磨损润滑效果。研究髋关节接触力学效应对临床人工髋关节磨损评估提供了分析依据,通过合理调整接触面的几何形状可以改善关节的接触状况,同时关节产生的边缘接触问题需要引起临床外科和关节制造上的重视。关键词:人工髋关节;动态接触力学;边缘接触;非球;有限元
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武汉科技大学目录硕士学位论文第摘要⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..髋关节的解剖结构及生物力学特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯人工髋关节简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..谕夥⒄⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.球面共型接触人工髋关节几何模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯不同接触状态等效模拟⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯球面共型接触髋关节有限元模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.非球面髋关节模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。载荷及约束⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。第三章人工髋关节倾斜状态变化边缘接触效应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..本章研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯