本文關(guān)鍵詞：基于ANSYS的人體膝關(guān)節(jié)半月板撕裂數(shù)值模擬

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【摘要】：目的研究半月板在撕裂情況下膝關(guān)節(jié)應(yīng)力、應(yīng)變以及有效表面壓力分布的情況。方法基于CT和MR掃描圖像數(shù)據(jù),使用軟件Mimics和ANSYS,應(yīng)用逆向工程原理建立膝關(guān)節(jié)的三維有限元模型(包括上、下膝蓋骨和半月板),模型中處理忽略關(guān)節(jié)軟骨和韌帶。分析和對比健康完整膝關(guān)節(jié)、內(nèi)側(cè)半月板"V"字形撕裂膝關(guān)節(jié)和半月板縱向撕裂膝關(guān)節(jié)3種模型在承受軸向載荷時的力學(xué)響應(yīng)情況。結(jié)果在軸向載荷作用下,健康膝關(guān)節(jié)半月板要傳遞大部分壓應(yīng)力載荷,且這些載荷主要集中在半月板中部的橫向側(cè),最大的接觸壓力出現(xiàn)在半月板中間部分的后方。半月板撕裂時,應(yīng)力最大的部位出現(xiàn)在撕裂部位周邊,且由于撕裂部位的存在,半月板的接觸應(yīng)力分布有顯著變化。結(jié)論半月板撕裂對膝關(guān)節(jié)各部件的應(yīng)力分布和峰值有很大影響,醫(yī)生可根據(jù)半月板的撕裂形狀,通過確定半月板上應(yīng)力集中的位置,有效、準(zhǔn)確地確定半月板撕裂患者最需要重點修復(fù)治療的地方。
【作者單位】： 西南科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院力學(xué)教研室;
【關(guān)鍵詞】： 膝關(guān)節(jié) 半月板 撕裂 接觸應(yīng)力 有限元分析
【基金】：西南科技大學(xué)博士基金項目(09zx7127)
【分類號】：R684;R318.01
【正文快照】： 半月板是膝關(guān)節(jié)一個重要的多功能組成部分及部件,對膝關(guān)節(jié)其他部件的運動具有傳力、減震、有效分配表面壓力等作用,其最重要的作用是傳輸腿關(guān)節(jié)50%~70%的壓縮載荷[1]。很多學(xué)者探討了完整半月板傳遞載荷的作用及機制[2-3]。正因為半月板需要傳遞腿關(guān)節(jié)的大部分載荷,其發(fā)生撕裂

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本文編號：617054