| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-22页 |
| 1.1 骨组织的结构与力学性能 | 第12-14页 |
| 1.1.1 骨组织结构 | 第12-13页 |
| 1.1.2 骨的力学性能 | 第13-14页 |
| 1.2 骨重建过程概述 | 第14-15页 |
| 1.3 全膝关节置换术概述 | 第15-18页 |
| 1.3.1 胫骨假体设计及安装固定方式的研究现状 | 第16-17页 |
| 1.3.2 胫骨假体存在的问题 | 第17-18页 |
| 1.4 选题背景与意义 | 第18-19页 |
| 1.5 本论文主要内容 | 第19-22页 |
| 第2章 骨重建数值模拟及功能梯度材料概述 | 第22-30页 |
| 2.1 骨重建数值模拟的概述 | 第22-26页 |
| 2.1.1 骨重建数值模拟发展 | 第22-24页 |
| 2.1.2 结合骨重建算法的胫骨假体仿真研究 | 第24-26页 |
| 2.2 功能梯度材料概述 | 第26-28页 |
| 2.3 本章小结 | 第28-30页 |
| 第3章 胫骨和非骨水泥型假体模型的建立 | 第30-38页 |
| 3.1 胫骨及假体有限元模型的建立 | 第30-32页 |
| 3.2 假体柄的材料选取 | 第32-33页 |
| 3.3 骨重建算法的模拟 | 第33-35页 |
| 3.4 BMD测量区域 | 第35-36页 |
| 3.5 本章小结 | 第36-38页 |
| 第4章 假体对胫骨骨重建影响的结果与讨论 | 第38-48页 |
| 4.1 胫骨BMD分布结果 | 第38-39页 |
| 4.2 胫骨骨重建的BMD结果分析 | 第39页 |
| 4.3 假体植入后胫骨BMD和应力分布模拟结果 | 第39-43页 |
| 4.3.1 假体植入后胫骨近端BMD分布 | 第39-41页 |
| 4.3.2 假体植入后胫骨von Mises应力分布 | 第41-42页 |
| 4.3.3 内外侧接触面切应力分布 | 第42-43页 |
| 4.4 分析与讨论 | 第43-46页 |
| 4.5 结论 | 第46-48页 |
| 第5章 胫骨假体拓扑优化设计的参数设置 | 第48-60页 |
| 5.1 几何模型的建立及装配 | 第49-51页 |
| 5.1.1 胫骨几何模型的建立 | 第49-50页 |
| 5.1.2 骨水泥型胫骨假体几何模型的建立 | 第50-51页 |
| 5.1.3 胫骨和假体模型的装配 | 第51页 |
| 5.2 有限元模型的建立 | 第51-56页 |
| 5.2.1 网格划分 | 第51-53页 |
| 5.2.2 材料属性设置 | 第53-54页 |
| 5.2.3 约束及载荷设置 | 第54-55页 |
| 5.2.4 有限元模型文件输出及导入 | 第55-56页 |
| 5.3 拓扑优化计算 | 第56-58页 |
| 5.3.1 OptiStruct拓扑优化模块概述 | 第56-57页 |
| 5.3.2 胫骨假体的设计域选取 | 第57页 |
| 5.3.3 优化目标及约束设置 | 第57-58页 |
| 5.4 本章小结 | 第58-60页 |
| 第6章 胫骨假体拓扑优化结果的生物力学评价 | 第60-68页 |
| 6.1 有限元模型验证 | 第60-61页 |
| 6.2 胫骨假体的拓扑优化构型 | 第61-62页 |
| 6.3 有限元模型的调整 | 第62-63页 |
| 6.4 胫骨近端von Mises应力分析 | 第63-68页 |
| 总结与展望 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-80页 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 | 第80-82页 |
| 致谢 | 第82页 |