复杂受力下股骨应力分析

目的对人体在行走时身体发生扭曲、跌倒等情况下股骨可能发生在弯矩和压力复合荷载作用下的受力问题进行研究,为人工股骨头置换的设计和手术提供指导。方法应用大型通用有限元软件ANSYS进行受力分析,根据人体股骨的实际尺寸,采用plate42单元建立平面模型,将股骨头传递的关节力的作用点向外偏移为0mm、5mm、10mm、15mm,模拟股骨头受弯矩作用的情况下股骨应力分布。结果得出了在弯压复合荷载下股骨的变形、应力云图、股骨颈和股骨干上端的截面应力。结论股骨颈存在较大的应力集中现象,股骨颈外侧承受较大的拉应力,股骨颈内侧承受较大的压应力,股骨干在垂直方向上外侧为拉应力,内侧为压应力。随着弯矩的增加股骨的应力有明显增加。     

骨水泥填充对人工关节假体置入后应力状态的影响

本研究应用光弹技术对骨水泥填充后人工关节假体的应力状态进行了观测，结果表明骨水泥固结长度增加可降低假体内侧内应力，但固结假体柄尖部则反而使假体柄中上段应力增大，易生产假体柄疲劳断裂。     

股骨上段应力状态的光弹性研究

采用二维光弹性实验方法，以股骨上段模型进行应力分析，结果表明：股骨头部较颈部应力小，颈部内侧下方应力较大为压应力，其外侧上方为拉应力，呈现偏心受压状态；有距是股骨上段的主要承载区，其应力分布与骨小梁走向及股骨距处皮质增厚一致；股骨干上段受力状态近似梁弯曲，内侧为压应力，外侧为拉应力，且内侧应力幅值大于外侧。     

人密质骨的撞击实验研究

本文用分离式Hopkinson杆（SHBM）（应变率为7001/s)对人的密度骨进行撞击实验研究,得出了应力-时间、应变-时间、应变率-时间及应力-应变等曲线。用一维波传播理论分析实验数据。结果表明即使在高应变率下,人的密质骨也具有非线性粘弹性材料的特性,据此可得人密质骨的冲击特性可用三参数粘弹性力学模型描述,同时得出了高应变率下,人的密质骨也具有非线性粘弹性材料的特性。据此可得人密质骨的冲击特性可用三参数粘弹性力学模型描述,同时得出院高应变率下人密度骨的极限应力和残余应变值。     

人工股骨头置换术后假体柄断裂的光弹性研究

关节假体柄部断裂在股骨头置换术后并非少见。本实验采用光弹性技术研究模拟人工股骨头假体应力分布，分析人工股骨头假体柄断裂的因素。通过实验研究及８例（９个部位）人工股骨头置换术后假体柄断裂的临床观察，确定其致柄断裂的因素为：①骨水泥的填充和股骨距的截取对假体的应力分布有直接影响；②人工股骨头假体装置不当，如假体内翻或外翻畸形位，均能形成柄部应力集中；③人工股骨头假体一旦出现松动，原装置的假体与股骨上段应力分布发生改变，易导致柄部疲劳断裂。研究资料与临床观察结果为人工股骨头置换术后预防假体柄断裂提供了科学依据     

正常牙合模型近景立体摄影测量研究（二）——牙齿及牙列指数的测量分析

通过对６０例正常少年牙颌模型的测量计算，建立了正常少年有关牙颌模型指数的正常值，并对Ｐｏｎｔ指数和Ｂｏｌｔｏｎ指数进行了分析，认为Ｐｏｎｔ指数在正畸临床有一定的实用价值，但不能机械套用；Ｂｌｏｔｏｎ指数虽有较大的临床意义，但也存在一定的局限性     

小信号医用传感器的设计及应用

针对骨力 电电位的测量需要 ,分析了各类传感器的性能及其应用特点 ,选择了合适的弯曲型结构形式 ,制作了用于小信号下 ,骨试件力 电电位测量用的应变传感器。该传感器体积小 ,线性范围大 ,安装方便 ,且具有较高的灵敏度。应用该传感器对股骨、牙骨等试件进行了实验 ,得出了骨试件的应变 电位曲线 ,为临床应用提供了有用的参考资料。     

离体人下颌骨力-电电位的响应

目的 测量下颌骨离体试件受力后产生的应变和力-电电位，得到它们之间初步的宣关系曲线。方法 通过20-50岁正常人尸体20个下颌骨悬 臂梁弯曲实验来实现。结果 不同人体的下颌骨，其力-电电位是不同的，但具有相同的规律性，即力-电电位与应变间具有一定相关关系。在生理变形范围内，下颌骨力-电电位随应变增大而呈非线性增加，同一下颌骨，不同位置，相同应变下，电位不同，中切牙位置电位最大，向两侧逐渐减小。结论 下颌骨力-电电位大小的分布与受力作用后的应力大小分布一致。     

股骨上段应力状态分析

采用光弹性实验方法，对股骨上段模型进行应力分析，结果表明：①股骨头部较颈部应力小．颈部内侧下方应力较大为压应力，其外侧上方为拉应力，呈现出们心受压状态；②股骨距部位是股骨上段的主要承载区，该处承受较大压应力，其应力分布与骨小梁走向及股骨距处皮质增厚一致，③股骨干上段受力状态近似梁弯曲，其内外侧皮质均承受较大应力，内侧压应力幅值大于外侧拉应力。