透析与人工器官
透析與人工器官
투석여인공기관
CHINESE JOURNAL OF DIALYSIS AND ARTIFICIAL ORGANS
2009年
1期
6-11
,共6页
股骨%骨水泥假体柄%应力分析
股骨%骨水泥假體柄%應力分析
고골%골수니가체병%응력분석
目的 研究骨水泥假体柄与股骨界面应力传递的力学模型.方法 将股骨、骨水泥,假体柄视为线弹性和各项同性材料结合的同心圆柱体.建立包含热效应时的轴对称界面应力传递模型,获得了股骨、骨水泥和假体柄轴向应力以及假体柄/骨水泥、骨水泥/股骨界面剪切应力随轴向位置的分布.结果 界面失效是假体柄/骨水泥/股骨结构的主要失效形式,且存在热效应时,界面更可能产生混合的而不是存剪切的失效形式;由于骨水泥具有较高的热膨胀系数,热效应的存在具有加速界面失效从而加剧应力遮盖效应的趋势;在较高热残余温差下,运用钴铬合金比Ti-6Al-4V合金假体柄材料更容易导致界面和股骨的失效.结论 在骨水泥,假体柄承受压缩应力的状态下,应用弹性力学的基本方程,获得了假体柄,骨水泥,股骨轴向应力以及界面剪切应力随轴向位置的分布.界面失效是假体柄,骨水泥,骨结构承载的主要失效形式.热残余温差的存在,加速了假体柄、骨水泥和股骨界面的失效,加速了假体柄的松动,加剧了股骨应力遮盖效应.这主要是骨水泥具有较高的热膨胀系数所致.由于Ti-6Al-4V(钛合金)材料的弹性模量和热膨胀系数比钴铬合金小,在一定程度上缓和了界面和股骨的失效.这与临床所见一致.
目的 研究骨水泥假體柄與股骨界麵應力傳遞的力學模型.方法 將股骨、骨水泥,假體柄視為線彈性和各項同性材料結閤的同心圓柱體.建立包含熱效應時的軸對稱界麵應力傳遞模型,穫得瞭股骨、骨水泥和假體柄軸嚮應力以及假體柄/骨水泥、骨水泥/股骨界麵剪切應力隨軸嚮位置的分佈.結果 界麵失效是假體柄/骨水泥/股骨結構的主要失效形式,且存在熱效應時,界麵更可能產生混閤的而不是存剪切的失效形式;由于骨水泥具有較高的熱膨脹繫數,熱效應的存在具有加速界麵失效從而加劇應力遮蓋效應的趨勢;在較高熱殘餘溫差下,運用鈷鉻閤金比Ti-6Al-4V閤金假體柄材料更容易導緻界麵和股骨的失效.結論 在骨水泥,假體柄承受壓縮應力的狀態下,應用彈性力學的基本方程,穫得瞭假體柄,骨水泥,股骨軸嚮應力以及界麵剪切應力隨軸嚮位置的分佈.界麵失效是假體柄,骨水泥,骨結構承載的主要失效形式.熱殘餘溫差的存在,加速瞭假體柄、骨水泥和股骨界麵的失效,加速瞭假體柄的鬆動,加劇瞭股骨應力遮蓋效應.這主要是骨水泥具有較高的熱膨脹繫數所緻.由于Ti-6Al-4V(鈦閤金)材料的彈性模量和熱膨脹繫數比鈷鉻閤金小,在一定程度上緩和瞭界麵和股骨的失效.這與臨床所見一緻.
목적 연구골수니가체병여고골계면응력전체적역학모형.방법 장고골、골수니,가체병시위선탄성화각항동성재료결합적동심원주체.건립포함열효응시적축대칭계면응력전체모형,획득료고골、골수니화가체병축향응력이급가체병/골수니、골수니/고골계면전절응력수축향위치적분포.결과 계면실효시가체병/골수니/고골결구적주요실효형식,차존재열효응시,계면경가능산생혼합적이불시존전절적실효형식;유우골수니구유교고적열팽창계수,열효응적존재구유가속계면실효종이가극응력차개효응적추세;재교고열잔여온차하,운용고락합금비Ti-6Al-4V합금가체병재료경용역도치계면화고골적실효.결론 재골수니,가체병승수압축응력적상태하,응용탄성역학적기본방정,획득료가체병,골수니,고골축향응력이급계면전절응력수축향위치적분포.계면실효시가체병,골수니,골결구승재적주요실효형식.열잔여온차적존재,가속료가체병、골수니화고골계면적실효,가속료가체병적송동,가극료고골응력차개효응.저주요시골수니구유교고적열팽창계수소치.유우Ti-6Al-4V(태합금)재료적탄성모량화열팽창계수비고락합금소,재일정정도상완화료계면화고골적실효.저여림상소견일치.
