近螺钉的位置部分的强度，应满足在等效应力下不会断裂。图接骨板在轴向加载下的图股骨在轴向加载下的等效应力分布图愈合等效应力分布图愈合股骨骨折系统在前后弯曲力矩下，股骨骨折系统钛合金接骨板和股骨的应力分布云图如图和图所示股骨骨折系统最大应力处位于股骨远端最近螺钉处，最大等效应力为，接骨板最大应力处位于离股骨近端最近的螺钉位置，最大等效应力为这说明在股骨愈合时，股骨骨折系统在前后弯曲力矩下，股骨主要承担载荷，且股骨远端最近螺钉位置的强度，应满足在等效应力以下不会断裂。图接骨板在前后弯矩加载下的图股骨在前后弯矩加载下的等效应力分布图愈合等效应力分布图愈合股骨骨折系统在内外弯曲力矩下，股骨骨折系统钛合金接骨板和股骨的应力分布云图如图和图所示股骨骨折系统最大应力处位于接骨板两侧，最大等效天津理工大学届本科毕业论文应力为，股骨最大应力处位于距离股骨近端最近的螺钉位置，最大等效应力为这说明在股骨愈合时，股骨骨折系统在内外弯曲力矩下，接骨板主要承担载荷，且接骨板两侧位置应满足在等效应力以下不会断裂。图接骨板在内外弯矩加载下的图股骨在内外弯矩加载下的等效应力分布图愈合等效应力分布图愈合在股骨愈合时，股骨骨折系统在各种加载情况下的应力分布情况股骨骨折系统在轴向加载力下，钛合金接骨板和股骨的应力分布云图如图和图所示股骨骨折系统最大应力处位于接骨板上距离股骨远端最近螺钉的位置，最大等效应力为，股骨最大应力处位于离股骨远端的螺钉位置，最大等效应力为这说明在股骨愈合时，股骨骨折系统在轴向压力下，股骨主要承担载荷，且接骨板上距离股骨近端最近螺钉的位置的强度，应满足在等效应力下不会断裂。图接骨板在轴向加载下的图股骨在轴向加载下的等效应力分布图愈合等效应力分布图愈合股骨骨折系统在前后弯曲力矩下，钛合金接骨板和股骨的应力分布云图如图和图所示股骨骨折系统最大应力处位于股骨远端最近螺钉处，最大等效应力为，接骨板最大应力处位于股骨远端最近的螺钉位置，最大等效应力为这说天津理工大学届本科毕业论文明在股骨愈合时，股骨骨折系统在前后弯曲力矩下，股骨主要承担载荷，且股骨远端最近螺钉位置的强度，应满足在等效应力以下不会断裂。图接骨板在前后弯矩加载下的图股骨在前后弯矩加载下的等效应力分布图愈合等效应力分布图愈合股骨骨折系统在内外弯曲力矩下，股骨骨折系统钛合金接骨板和股骨的应力分布云图如图和图所示。股骨骨折系统最大应力处位于接骨板两侧位置，最大等效应力为，股骨最大应力处位于距离股骨近端最近的螺钉位置，最大等效应力为这说明在股骨愈合时，股骨骨折系统在内外弯曲力矩下，接骨板主要承担载荷，且接骨板上距离股骨近端最近的螺钉位置应满足在等效应力以下不会断裂。图接骨板在内外弯矩加载下的图股骨在内外弯矩加载下的等效应力分布图愈合等效应力分布图愈合在股骨愈合时，股骨骨折系统在各种加载情况下的应力分布情况股骨骨折系统在轴向加载力下，钛合金接骨板和股骨的应力分布云图如图和图所示股骨骨折系统最大应力处位于接骨板两侧位置，最大等效应力为，股骨最大应力处位于股骨远端最近螺钉位置，最大等效应力为这说明在股骨愈合天津理工大学届本科毕业论文时，股骨骨折系统在轴向压力下，股骨主要承担载荷，且接骨板两侧位置的强度，应满足在等效应力以下不会断裂。图股骨骨折系统在轴向加载下的图接骨板在轴向加载下的等效应力分布图愈合等效应力分布图愈合股骨骨折系统在前后弯曲力矩下，钛合金接骨板和股骨的应力分布云图如图和图所示股骨骨折系统最大应力位于股骨远端最近螺钉处，最大等效应力为，接骨板最大应力位于离股骨近端最近的螺钉位置，最大等效应力为这说明在股骨愈合时，股骨骨折系统在前后弯曲力矩下，股骨主要承担载荷，且股骨远端最近螺钉位置的强度，应满足在等效应力以下不会断裂。图接骨板在前后弯矩加载下的图股骨在前后弯矩加载下的等效应力分布图愈合等效应力分布图愈合股骨骨折系统在内外弯曲力矩下，股骨骨折系统钛合金接骨板和股骨的应力分布云图如图和图所示股骨骨折系统最大应力处位于接骨板两侧，最大等效应力为，股骨最大应力处位于距股骨近端最近的螺钉位置，最大等效应力为这说明在股骨愈合时，股骨骨折系统在内外弯曲力矩下，接骨板主要承担载荷，且天津理工大学届本科毕业论文接骨板两侧位置应满足在等效应力以下不会断裂。图接骨板在内外弯矩加载下的图股骨在内外弯矩加载下的等效应力分布图愈合等效应力分布图愈合有限元分析结果整理将上述的分析结果进行了图表化整理，得到在三种不同力的作用下股骨骨折系统所受的应力分析，整理结果如图所示。图股骨骨折系统在受轴向力作用下骨愈合应力变化天津理工大学届本科毕业论文图股骨骨折系统在受前后弯矩力作用下骨愈合应力变化图股骨骨折系统在受内弯弯矩作用下骨愈合应力变化结果分析根据医学临床经验，般，患者股骨愈合的前期是接骨板断裂导致治疗失败的主要时期，并且自股骨愈合之后应力无明显变化，综合上述后处理结果结论如下在不考虑疲劳磨损的情况下，接骨板最容易断裂发生部位在接骨板中段及中段两侧，接骨板上对应股骨骨折处的部位。最容易发生接骨板断裂的时期是患者骨折后，手术刚刚完成的时期。其次容易断裂的部位在接骨板两侧，手术刚刚完成的时期，股骨骨折系统在前后弯曲力矩下，接骨板中段的两侧中段受到最大的应力，等效应力为。接骨板的中段两侧部分的强度设计，应满足在等效应力以下不会断裂。天津理工大学届本科毕业论文随着股骨愈合时间的推移股骨的承受应力越来越大，接骨板承受的力越来越小，至股骨愈合时股骨与接骨板受力无明显变化。接骨板受到最大应力均在骨折手术刚完成时期，所以无论对于接骨板的安全固定，还是股骨的愈合考虑，骨折前期患者都不宜做过多的运动，尽量避免腿部受力。本章小结本章简要介绍了逆向工程，并应用逆向工程构建了股骨模型软件绘制的接骨板骨析数据统计天津理工大学届本科毕业论文图实验数据整理图仿真数据整理通过图数据对比发现实验结果与有限元法分析结果规律大致相同。观察股骨上的应变转移情况初时，应变片处的应变相比其他三处应变片为最大，随着股骨的愈合，应变逐渐向应变片逐渐转移。接骨板上的四个应变片没有明显转移应变的情况。有限元分析结果与实验结果同样反映了这规律。通过仿真数据与实验数据的共同规律可以看出骨折前期应变片处应变较大，到骨折后期逐渐减小而应变片处骨折前期应变较小，到骨折后期逐渐增大，这与骨愈合过程中应力转移的实际情况是相吻合的。本章小结本章对有限元分析结果与力学实验结果进行了数据汇总与分析，通过力学性能实验数据结果的应力应变情况，对有限元分析结果进行了对比。天津理工大学届本科毕业论文第六章结论与展望结论论文主要研究钛合金接骨板固定的股骨骨折系统的有限元分析及实验验证。尽管很多学者已经对股骨的有限元分析做了大量的研究，但几乎都局限于股骨或接骨板本身，而对接骨板固定股骨的股骨骨折系统中接骨板与股骨的应力分析很少，这已经不能满足科技的发展和临床需求论文先利用有限元法模拟分析股骨骨折系统在股骨愈合期的个阶段，记录应力分布与转移情况然后对有限元分析结果进行了力学性能实验。论文研究过程基于扫描数据，通过医学软件分别构建股皮质骨的三维立体模型，完成了初期点云的处理并应用反求工程软件对初期点云进行曲面化，重建股骨的三维模型。相比以往的以干骨为基础重建股骨在技术方面有所提高，是骨生物力学的前沿技术。设计了防腐股骨有限元分析与实验。在研究防腐骨骨折系统的应力情况。考虑了股骨愈合过程，用三种弹性模量的材料填充断骨处，以模拟三个骨愈合阶段骨痂的弹性模量来研究股骨愈合过程中的应力情况。较之以往的单独以骨折时的股骨为研究对象有所提高，反应了骨愈合过程中应力的变化。应用电测法对股骨骨折系统做了力学性能实验，对钛合金固定股骨骨折系统的有限元分析做了实验验证。展望本文对钛合金固定股骨骨折系统的有限元分析及实验验证进行了研究，取得了定的成果，但是由于研究内容涉及的内容多范围广，缺乏定的临床经验与知识面，并且实验条件有限，因此研究工作不免存在诸多不足，需要进步完善。在通过图像重建股骨三维模型过程中，只是基于灰度值分割了皮质骨与松质骨，赋予属性的材料个数比较比较少，模型较为简单。可以通过更多的分类材料来更精确的进行运算。分割皮质骨与松质骨的灰度值是前人的经验所得，并未经过亲自验证，可能存在定误差。在进行有限元分析过程中，将股骨视为同材料并且是线性弹性体，但事实上股骨结构复杂，是非线性材料，还将骨钉简化为圆柱体，这系列简化操作势必造成定的误差。在进行有限元分析过程中，模型的加载力是直接在股骨上的，而股骨的实际受力天津理工大学届本科毕业论文情况相当复杂。如能重建整个下肢模型进行有限元分析，会更切合股骨的实际受力情况。在进行力学性能实验过程中，从股骨骨折系统的约束到加载，在个个操作步骤中都不免有些误差。这将对最后测量的结果造成影响。由于实验条件有限，研究只是对股骨骨折系统有限元分析的轴向加载进行了实验验证，并且只考虑了加载情况下轴向的应变。如条件足够的情况下，对股骨骨折系统的所有加载方式进行实验验证会更好。天津理工大学届本科毕业论文参考文献陈焱骨折内固定理论的发展包头医学，年，第卷第期页熊雁，王爱民，赵玉峰内固定接骨板的研究进展解剖手术学杂志，年，第卷第期页张清功，马信龙，田心应用断层图像重建股骨有限元模型，生物医学工程与临床，年月，第卷第期页吴连连反求工程技术的研究及应用装备制造技术，年，第期毛文反求工程在快速成型技术中的应用中国现代教育装备，年，