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- 冲击载荷作用下腕部损伤的有限元分析
- 作者： 何剑颖 吴小辉 舒勇 董谢平 来源： 中国矫形外科杂志 年份： 2015 文献类型 ： 期刊 关键词： 生物力学 有限元分析 腕
- 描述： [目的]采用有限元方法分析仿真人体腕部着地的生物力学特征。[方法]截取志愿者腕部CT数据建立人体腕部三维有限元模型,对模型施以持续时间为20 ms,强度为2 m/s的冲击载荷。通过仿真分析,评估人体腕部三维有限元模型冲击地面的应力应变变化特征。[结果]桡骨远端、尺骨远端、第五掌骨基底部及舟月骨部松质骨的最大等效应力分别为4.403、3.535、2.788、2.534 MPa。其中各部位达峰时间依次为16、20、12、12 ms。[结论]本实验建立一种模拟人体腕部着地的腕部三维有限元模型。研究发现,桡骨远端松质骨骨表面所能够承受的峰值应力最大。
- 脊柱保护器对腰椎保护的有限元分析
- 作者： 何剑颖 董谢平 舒勇 吴小辉 来源： 中国矫形外科杂志 年份： 2015 文献类型 ： 期刊 关键词： 生物力学 有限元分析 脊柱保护器 腰椎
- 描述： [目的]应用三维有限元方法研究垂直加载状态下脊柱保护器对腰椎的保护作用。[方法]构建腰椎有限元模型和脊柱保护器有限元模型,将上述模型进行材料参数赋值。根据设定条件对研究对象进行垂直载荷的力学仿真试验,运算获得腰椎有限元模型的目标单元应力、应变。[结果]腰椎受垂直载荷条件下从接触瞬间到应力峰值过程中应力、应变随时间变化逐渐增大,两组比较L5椎体皮质骨承受等效应力最大,试验组为170 MPa,对照组为192 MPa。L2椎体松质骨承受等效应力最大,试验组为5.01 MPa,对照组为5.79 MPa。且L2椎体出现最大压缩主应变,试验组为2.66%,对照组为5.63%。统计分析,对照组与试验组的腰椎各节段皮质骨与松质骨应力均值比较,P<0.05,差异有统计学意义。腰椎除第三节段压缩主应变P值为18.3,其余节段P<0.05,差异有统计学意义。[结论]脊柱保护器可以明显减少垂直坠地时腰椎椎体所受的应力,分担载荷,对腰椎具有保护作用。
- 腕保护器预防桡骨远端骨折的有限元分析
- 作者： 何剑颖 吴小辉 邓亮 李晨 舒勇 董谢平 来源： 中华手外科杂志 年份： 2015 文献类型 ： 期刊 关键词： 生物力学 有限元分析 保护器 桡骨骨折
- 描述： 目的利用有限元方法研究腕部保护器在冲击载荷作用下保护人体腕部的生物力学特性。方法建立人体腕部三维有限元模型及腕保护器三维有限元模型。在已构建的刚体地面上，对实验组模型（佩戴腕保护器模型）与对照组模型（裸腕部模型）施加2ms的冲击载荷，模拟人体跌倒瞬间（约20ms）腕部撞击地面的力学特征。结果两组模型桡骨远端骨表面峰值时间均为第16ms，其峰值应力分别为对照组4．403Mpa，实验组为2．384Mpa。两组模型松质骨等效应力进行配对样本t检验，P值均小于0．05，差异有统计学意义。结论腕部保护器可以明显分担桡骨远端载荷，从而预防骨折。