可调压骨科外固定支架的力学性能及有限元分析

发布时间：2024-01-29 15:11

　　外固定是治疗开放性骨折的主要方案之一,具有固定牢固、创伤少、术后可进行微动调整等优点。临床试验表明,术后骨折端一定的应力刺激有利于骨折愈合,但应力作用的时机、大小等方面尚不明确。因此,从力学的角度研究外固定支架的性能,对该支架进行临床应用具有一定的理论意义。本课题以一种新型可调压外固定支架为研究对象,从试验和有限元分析两个方面对其进行研究。首先,分别对可调压固定臂和外固定支架进行了压缩、三点弯、悬臂弯、扭转四组力学性能试验,得到其力学性能特性。其次,研究了可调压固定臂的结构组成及各部件接触关系,分析了在压缩试验中可调压固定臂的受力过程及力的传递和分配关系,建立了相应的力学模型。同时,外固定支架在压缩条件下主要受力部件为可调压固定臂,因此,该模型同样适用于外固定支架的受压过程。第三,建立了该外固定支架的三维模型,并导入有限元软件对其进行三点弯、扭转两种试验工况的模拟,与试验对比基本一致,验证了该模型的有效性。第四,将外固定支架三维模型与人体胫腓骨模型装配得到支架-胫腓骨模型,并研究了不同压力、不同固定针直径、不同骨缝距离三种变量对支架日常使用的影响。在一定压力条件下,模型总变形、最大应力...

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【学位级别】：硕士

图1.1目前骨科常见几类骨折外固定器

图2.1半环式外固定支架实物图

图2.2半环式外固定支架三维建模图

图2.3可调压固定臂结构示意图

本文编号：3888372