步态下正常股骨的应力应变、主应力线及微动分布特征

摘要：

背景:研究表明,在运动载荷增大或者有冲击载荷产生的时候,股骨干中下段发生疲劳、断裂破坏的概率最大.目的:分析正常步态条件下股骨的应力应变分布、主应力线分布以及微动分布的力学特征.方法:首先,对志愿者大腿进行CT扫描,提取股骨及附着其上的肌肉轮廓,并构建股骨的骨肌系统面模型.其次,构建下肢肌肉的直线模型,并利用多刚体动力学优化方法对步态下股骨的肌肉力和关节力进行预测.最后,将肌肉力和关节力预测结果作为有限元边界条件,计算获取步态下正常股骨的应力应变分布、主应力线分布以及位移分布.结果与结论:步态下,股骨最大位移发生在股骨头位置,最大应力发生在股骨体中下段.股骨体中下段和股骨颈处存在较大的拉应力集中.从生物力学角度,验证了股骨骨折多发于股骨体中下段、股骨颈处的因为.

关键词：步态、股骨、应力应变、生物力学、有限元分析

所属期刊栏目：14

分类号：R318(医用一般科学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目30530230,30470455

在线出版日期：2011-04-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：9873-9876