加速度造成不对称周边视力丧失的仿真研究

复合高过载加速度将导致人体不对称的周边视力丧失,会成为飞行安全的极大隐患。基于此,本文提出用数值仿真的手段探究加速度对双眼视力的影响,以期探索复合加速度造成人体不对称周边视力丧失的力学机制。本文首先将计算机断层扫描(CT)的成年人头骨序列图像进行三维重建,得到含有双眼眼眶的头骨仿真模型。再将之前建立的单眼球模型进行镜像,得到双眼模型,匹配至头骨模型中,并填充脂肪加以完善。对该模型分别加载头-足方向的加速度载荷(Gz)、右-左方向的加速度载荷(Gy)、胸-背方向的加速度载荷(Gx)以及三个方向的复合加速度载荷,利用显式动力学算法,得到视网膜的动态力学响应。仿真研究结果表明,复合加速度作用下双眼应变相差25.7%,其分布特征具有明显差异。本文通过建立双眼有限元模型,为探索复合加速度造成不对称的周边视力丧失的机制性研究提供一种新的手段。     

实验性人腰椎骨小梁微观骨折及其对椎间盘的影响

<正> 该实验对25个腰椎运动带段,进行了疲劳试验。其中19个受轴向压载,6个受轴向压缩合并弯曲、扭转复合加载。对轴向载荷、载荷峰值、循环加载次数、弯曲角度等进行了测量。通过对试验前、后拍摄的 X 线平片分析和对组织切片的宏观、显微观察,发现疲劳载荷可以造成椎     

山羊胫骨植入体骨整合生物力学有限元分析

为了进一步研究力学环境对骨整合的影响,建立了与山羊胫骨植入体骨整合动物实验模型相对应的三维有限元模型.种植体模型是在CAD软件Pro/E中建立的螺旋锥状种植体,并导入有限元分析软件Ansys中按螺旋状模式进行计算.骨的模型是在Ansys中根据动物实验中胫骨的实际尺寸建立的理想模型.有限元分析中考察了骨-种植体界面在三种不同载荷-轴向载荷、横向载荷和扭矩作用下的应力分布.分析结果表明骨-种植体界面应力分布无论在整体上还是在局部上都有一定规律,另外应力分布还和骨质有关.     

小腿截肢患者不同路况下膝关节动态载荷研究

研究截肢患者行走过程中的膝关节动态载荷是膝关节损伤康复和假肢设计的基础。本研究以小腿截肢患者为研究对象,建立了膝关节动态载荷三维计算模型,通过平地行走、上、下楼梯三种路况下的步态分析,对一个步态周期内的膝关节载荷进行了计算分析。结果表明,各种路况下患者的步态特征和膝关节载荷各不相同,虽然总体变化规律基本一致,但上下楼梯时的小腿运动范围、地面反力和膝关节载荷比平地行走时幅值较大。这些定量分析结果为小腿截肢患者步态分析和假肢设计提供了理论依据。     

主动脉弓几何参数及残余应变分布变化的实验研究

提出了分析无载荷状态下动脉壁残余应变的弧长分析法.通过动物实验,图像测量白兔主动脉弓无载荷状态下动脉环长短半轴、平均壁厚和零应力状态下动脉弧内外边界弧长、平均壁厚等几何参数,并在此基础上,计算无载荷状态下主动脉弓周向残余应变的分布.结果表明:主动脉弓弯管段动脉壁无载荷状态几何形状近似为椭圆,而直管段近似为圆;不论在零应力状态还是在无载荷状态,动脉壁厚度均在弯管处变化较大,而直管段变化较小,同时,沿圆周方向厚度均匀;张开角沿主动脉弓的轴向分布与残余应变的轴向分布一致,在弯管段变化较大,而直管段变化较小;不论弯管段还是直管段,张开角和残余应变沿环向没有变化.     

关子人体腰椎间盘生物力学的实验研究

本实验对人体腰椎间盘在静态非破坏性轴向压缩载荷、复合载荷(包括静态非破坏性轴向压缩合并右前弯曲加载和左前弯曲加载)和疲劳载荷下的力学性质作了初步研究。每一试件包括椎间盘及与其相邻的两椎体,利用万能材料试验机进行加载。复合加载是通过自行设计的一套卡具实现的,其上固定的十个传感器可测出椎间盘的轴向载荷、轴向位移与横向位移。考虑到椎间盘具有明显的粘弹性性质,故采用微机进行数据采集与处理。试验前后均进行X线检查。疲劳试验后的试件沿矢状面、额状面、横断面切片,脱去有机间质,于显微镜下观察了骨小梁的微观形态。根据所得结果讨论了椎间盘的力学性质与退变的关系,疲劳产生的骨小梁微观骨折与纤维环损伤。这些结果为椎间盘突出的X线所见与腰疼病因提供了某些力学理论依据。     

生理载荷作用下上颌中切牙牙周膜应力分布的三维有限？…

以上颌中牙为解剖学基础建立了三维有限元模型,以生理载荷分别作用于上颌中切在然牙及桩冠修复体,通过计算得到了生理载荷作用下牙周膜的应力分布并与上颌中切牙种植体模型在生理载荷作用下的应力分牙周膜对应力的缓冲作用进行了比较研究。     

狗主动脉弓无载荷状态与零应力状态的实验研究

目的 通过测量计算狗主动脉弓无载荷状态和零应力状态的几何参数,研究狗主动脉弓无载荷状态和零应力状态的几何形态和残余应变分布.方法 实验解剖取出3只狗的胸主动脉弓试样,结合计算机图像测量技术,用统计学方法得到狗主动脉弓的几何形态,用弧长分析法研究狗主动脉弓残余应变.结果 拟合得到无载荷状态和零应力状态下的主动脉内、外边界,获取了血管的弧长、厚度、张开角等信息,得到主动脉弓几何特征和残余应变的分布规律.结论 主动脉弓部血管是内外边界为椭圆状的均匀厚壁筒;主动脉张开角不沿主动脉环向坐标变化,动脉壁内的残余应变是均匀的.     

生理载荷作用下上颌中切牙牙周膜应力分布的三维有限元研究

以上颌中切牙为解剖学基础建立了三维有限元模型。以生理载荷分别作用于上颌中切牙、天然牙及桩冠修复体,通过计算得到了生理载荷作用下牙周膜的应力分布并与上颌中切牙种植体模式（骨性附着,无牙周膜）在生理载荷作用下的应力分布以及牙周膜对应力的缓冲作用进行了比较性研究。     

基于有限元方法的全髋关节假体个体化选型分析

目的 研究ISO 7206标准对全髋关节置换术临床应用的指导意义。方法 建立肌骨数值模型,对正常行走步态进行仿真,以获得下肢的运动学和动力学参数;建立对应的全髋关节假体有限元模型,应用步态载荷进行计算,并对比ISO标准的有限元模型计算结果。结果 正常行走步态下,髋关节力分别在20%和54%步态周期出现峰值,以此作为有限元计算的步态载荷,得到20%步态周期时假体应力最大;松动模型中假体柄上最大应力大于无松动模型中假体柄上最大应力,且应力分布趋势存在差异;分析对比ISO测试和不同体重人体步态载荷下的假体最大应力,得到ISO测试中最大应力水平对应108~142 kg体重载荷下的假体最大应力。结论ISO测试中合格的假体可满足100 kg体重人体正常步态下的强度要求。