非球面人工髋关节接触力学

摘要：

目的 由于受制造技术的局限性、可能的设计优化考虑以及临床应用的磨损等因素影响,人工髋关节轴承表面表现为非球面几何特征,可以利用有限元分析方法对非球面人工髋关节的接触力学行为进行研究.方法 对球面网格数据模型进行非球关节面重建,研究不同取向椭球面股骨头对球面髋臼几何特征的非球面金属对金属人工髋关节的接触力学表现.结果 非球面股骨头接触区域中心位置的平均曲率半径在一定范围内增大时,能有效降低相应关节接触面上的最大接触压力,同时接触面积有所增加;在同样载荷下,髋臼相对股骨头不同倾斜状态对非球面股骨头的接触压力峰值和面积影响较小,但压力分布有所不同.结论 良好地控制人工髋关节的非球表面特征,有利于改善人工髋关节最大接触压力幅值大小和接触区域分布.所发展的非球面人工髋关节接触模型及数值模拟过程能够有效地运行,这为非球面关节动态接触及磨损预测问题研究提供了条件.

关键词：非球面人工髋关节、接触力学、边缘接触、压力分布、有限元分析

所属期刊栏目：27

分类号：R318.01(医用一般科学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目10972165;国家重点基础研究发展计划973项目基金2011CB706601

在线出版日期：2014-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：534-541