膝关节三维有限元模型的建立

摘要：

目的 运用三维有限元技术建立人膝关节三维有限元模型,通过模型对膝关节应力进行分析,以了解人膝关节应力分布特点及生物力学机制.方法 选取1名正常男性青年膝关节直立位横断CT扫描片一套,扫描范围包括膝关节上、下10 cm.图像经计算机处理后,按三维有限元网格划分原则,划分2 120个节点,1 382个单元,运用Super-Sap有限元计算程序,建立正常膝关节三维有限元模型.按双腿直立位时膝部实际受力大小和方向对模型加载相同载荷,计算得出模型中各节点及单元的应力值.结果 正常膝关节外侧关节面应力分布较内侧均匀,内、外侧关节面应力均未见明显集中.内、外侧关节面峰值应力均位于关节面前部,内侧峰值应力为外侧的1.59倍;内侧关节面平均应力为外侧的1.03倍,内侧关节面较外侧承受更大的应力.结论 ①本实验所建模型属三维人膝关节解剖基静力模型,与人膝关节解剖实际相符,能很好地用来分析膝关节的应力情况.②半月板具有传导载荷,扩大股胫关节接触面,减少单位面积上的应力,并使应力平均分布于整个关节面的作用.

关键词：膝关节、生物力学、有限元分析

所属期刊栏目：36

分类号：R31;O34

在线出版日期：2013-10-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共3页

页码：210-212