CAJ | 학술논문

背景:有限元力学分析在生物力学领域广泛应用.目的:采用大型有限元软件ANSYS对踝关节三维有限元数字模型进行生物力学分析,探讨踝关节各组成骨的应力分布规律及其发生形变、位移情况.方法:把经MIMICS、Geomagic和ANSYS处理后生成的踝关节三维数字模型导入软件ANSYS中,经过约束条件、施加载荷、求解试算等阶段,对其各组成骨进行有限元分析.结果与结论:①静止直立位时,踝关节各组成骨最大应力区集中在内踝与距骨相关节处、胫骨远端关节面髁间线前部、胫骨中下段前缘皮质区及距骨滑车外侧部;最小应力区集中在外踝、胫骨远端内侧皮质区、距骨头、距骨颈;最大位移发生在距骨头,位移自下而上逐步减小;最小位移发生在胫骨、腓骨中下段1/3处.②高空坠落时,最大应力区集中在胫骨中下段前缘皮质区、距骨滑车前外侧、内踝内侧皮质区以及胫骨远端关节面髁间线前部.其中胫骨中下段应力集中区随着压力的增加,稍向内侧移位.距骨滑车外侧部最大应力集中区位置无明显变化,范围逐渐加大.最小应力区集中在外踝、胫骨远端关节面外侧部、距骨头、内踝的外侧皮质;随着压力不断加大,内踝外侧皮质的小应力蓝色区域范围逐渐减小;外踝逐渐出现应力稍大的淡蓝色区域,提示所受应力加大.最大位移发生的部位自距骨头向上,经距骨颈、胫距关节面到胫腓骨中下段逐渐减小,到胫腓骨中下段时减到最小.
배경:유한원역학분석재생물역학영역엄범응용.목적:채용대형유한원연건ANSYS대과관절삼유유한원수자모형진행생물역학분석,탐토과관절각조성골적응력분포규률급기발생형변、위이정황.방법:파경MIMICS、Geomagic화ANSYS처리후생성적과관절삼유수자모형도입연건ANSYS중,경과약속조건、시가재하、구해시산등계단,대기각조성골진행유한원분석.결과여결론:①정지직립위시,과관절각조성골최대응력구집중재내과여거골상관절처、경골원단관절면과간선전부、경골중하단전연피질구급거골활차외측부;최소응력구집중재외과、경골원단내측피질구、거골두、거골경;최대위이발생재거골두,위이자하이상축보감소;최소위이발생재경골、비골중하단1/3처.②고공추락시,최대응력구집중재경골중하단전연피질구、거골활차전외측、내과내측피질구이급경골원단관절면과간선전부.기중경골중하단응력집중구수착압력적증가,초향내측이위.거골활차외측부최대응력집중구위치무명현변화,범위축점가대.최소응력구집중재외과、경골원단관절면외측부、거골두、내과적외측피질;수착압력불단가대,내과외측피질적소응력람색구역범위축점감소;외과축점출현응력초대적담람색구역,제시소수응력가대.최대위이발생적부위자거골두향상,경거골경、경거관절면도경비골중하단축점감소,도경비골중하단시감도최소.