目的:傳統(tǒng)修復骨損傷的手段有諸多弊端,比如:自體骨移植的資源有限,異體骨移植的材料易產生免疫排斥。新興的組織工程學為骨組織的修復提供了一種有效的方法,作為骨組織工程中重要的因素之一,骨支架的設計尤為重要。優(yōu)良的支架結構需要具備合適的幾何學（孔隙率、孔尺寸等）、物理學（力學、滲透等）性能及生物學性能,以便能提供和天然骨組織相匹配的孔隙率、力學強度和滲透系數、物質傳輸能力以及為細胞增殖、分化和遷移等活動提供適宜的生物內環(huán)境。天然骨組織是復雜的多孔各向異性結構,具備一定的自相似性。這種復雜的骨結構形態(tài)難以利用傳統(tǒng)歐式幾何來描述,但基于分形的非歐幾何常被用來描述不規(guī)則多孔結構的幾何學特性,至此,本文構造一種具有一定自相似特性的分級支架,計算了該支架的分形維度,并研究了支架的分形維度與力學特性和滲透特性關系。方法:首先,通過控制結構各向異性系數和一級結構孔尺寸分別構造一級（3組）和二級（3組）具有橫向各向同性的支架,并利用復雜多孔介質分形維度的計算方法計算結構的分形維度。其次,使用ABAQUS商業(yè)有限元軟件對支架結構的力學特性進行數值研究,基于結構力學的知識,得到結構彈性模量和屈服強度的各向異性... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內外研究現狀
        1.2.1 天然骨組織
        1.2.2 支架結構的設計
    1.3 研究內容
    1.4 組織結構
第二章 分形理論與分形支架結構的構造
    2.1 分形理論
        2.1.1 分形的出現
        2.1.2 分形的概念
        2.1.3 分形維度的計算方法
        2.1.4 分形的應用
    2.2 分形骨支架的構造
        2.2.1 支架構造方法
        2.2.2 支架結構的分形維度
    2.3 本章小結
第三章 支架力學特性的數值模擬
    3.1 力學基本概念
        3.1.1 骨應力應變曲線
        3.1.2 各向異性度
    3.2 數值模型
        3.2.1 材料屬性
        3.2.2 加載條件
        3.2.3 網格單元劃分
        3.2.4 結構彈性模量和屈服強度的計算
    3.3 結果
        3.3.1 應力云圖
        3.3.2 結構彈性模量
        3.3.3 屈服強度
    3.4 討論
    3.5 本章小結
第四章 支架滲透系數的數值分析
    4.1 滲流理論
    4.2 數值模型
        4.2.1 幾何模型與邊界條件
        4.2.2 網格單元劃分
    4.3 結果
        4.3.1 流場分析
        4.3.2 滲透系數
    4.4 討論
    4.5 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
致謝
參考文獻
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]承力骨支架微孔結構設計及力學特性有限元分析[J]. 楊立軍,張佳,王哲,閆程程.  機械設計與制造. 2017(07)
[2]五種松質骨理化性質的比較[J]. 高寰宇,李彥林,肖渝,李龍滕,王國梁.  中國組織工程研究. 2016(42)
[3]骨組織3D打印:骨再生的未來[J]. 鄭揚,李危石,劉忠軍.  北京大學學報(醫(yī)學版). 2015(02)
[4]基于Micro-CT不同多孔結構陶瓷支架的建模及其貫通性與液流分布分析[J]. 羅品風,智偉,張靜微,匙峰,段可,汪建新,魯雄,翁杰.  無機材料學報. 2015(01)
[5]有限元分析在骨支架設計中的應用[J]. 姚遠,俞永偉,王家偉,郭俊,錢懿.  機械設計與制造. 2011(08)
[6]新型人工骨支架結構及其功能[J]. 連芩,李滌塵,張永睿.  機械工程學報. 2006(01)
[7]分形理論及其發(fā)展歷程[J]. 李后強,汪富泉.  自然辯證法研究. 1992(11)



本文編號：3034752