小腿残肢与接受腔界面的摩擦行为分析及测试
利用断层扫描数据,图像处理和反求技术建立了骨骼、软组织以及假肢接受腔的三维有限元模型,分别施加Heel Strike、Foot Flat、Mid-Stance、Heel Off和Toe Off五个典型步态时相的载荷,计算残肢皮肤在一个步态周期内的应力、滑移量变化,确定最大临界参数;借助UMT-Ⅱ多功能摩擦磨损试验机模拟残肢皮肤和接受腔摩擦界面,研究皮肤在步态周期临界参数下的摩擦行为变化.有限元结果表明:一个步态周期内五个典型时相,软组织表面最大正应力和剪切力均发生在髌韧带处,在Heel off步态时相,最大临界正应力为384.3 kPa,剪应力为102.1 kPa;随着正压力的减小,摩擦力减小,摩擦系数增大;当正应力下降到39.5 kPa临界值时,接触面发生相对滑动,摩擦系数达到最大值.摩擦学试验结果表明:法向载荷分别为17 N和7N时,残肢皮肤均处于黏着状态;皮肤弹性变形越大,黏着程度越大.
残肢、接受腔、摩擦行为、有限元分析、接触应力
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TH117.3
The project was supported by the National Natural Science Foundation of China 51175440 and 51290291.国家自然科学基金项目51175440、51290291资助.
2015-01-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
650-657
