股骨假体结构与材料性能分析及多目标优化

发布时间：2017-10-07 21:33

  本文关键词：股骨假体结构与材料性能分析及多目标优化

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【摘要】：为依据患者个体信息获得优选的假体结构及假体材料,利用患者CT体数据集提取股骨内外轮廓线,并通过三维建模软件分别获得股骨和假体模型,对股骨和假体进行虚拟装配,通过力学计算得到最优股骨假体结构模型,利用有限元分析方法获得股骨假体额定载荷、疲劳寿命、应力遮挡率、最大变形量,依据模糊物元分析方法实现多目标优化设计,最终获得最优球头和假体柄材料匹配模型.将该方法应用于优选实例,结果表明:依据专门患者CT图像,通过完整的优选流程后,确定出最优假体结构为椭球形球头和定制式假体柄组合,最优材料匹配方案为碳纤维增强的聚醚酮复合材料球头和锆铌合金材料假体柄匹配方案.该方法为股骨假体的优选提供了有效参考.
【作者单位】： 机器人技术与系统国家重点实验室(哈尔滨工业大学);哈尔滨理工大学机械动力工程学院;
【关键词】： 股骨假体 优选方法 模糊物元法 有限元法 多目标优化
【基金】：国家自然科学基金(61272387) 教育部新世纪优秀人才(NCET-13-0756) 机器人技术与系统国家重点实验室开放研究项目(SKLRS-2014-ZD-02) 黑龙江省高校长江学者后备项目(2013CJHB007)
【分类号】：R318.17
【正文快照】： 由于人体个体差异,人体股骨的形状、大小都不相同,尤其是骨骼先天性畸形的人群,标准化假体已经不能满足各类人群对假体置换的要求,已有医学临床经验证明股骨假体使用寿命关键是要看股骨假体柄的形状是否与股骨上段髓腔形态结构达到良好的匹配,因为良好的匹配可以减少应力集中,

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

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本文编号：990190