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陶瓷髋关节异响的数值模拟及实验研究

摘要第6-8页
Abstract第8-10页
第1章 绪论第14-35页
    1.1 髋关节概述第14-15页
        1.1.1 髋关节的结构和功能第14-15页
        1.1.2 髋关节的活动范围第15页
    1.2 人工髋关节第15-19页
        1.2.1 人工髋关节的发展第15-16页
        1.2.2 人工髋关节的结构第16页
        1.2.3 人工髋关节的常用材料第16-19页
    1.3 陶瓷人工髋关节异响第19-25页
        1.3.1 关节异响的物理特征第20页
        1.3.2 关节异响产生机理的研究概况第20-25页
    1.4 摩擦噪声概述第25-32页
        1.4.1 摩擦噪声的产生机理第25-29页
        1.4.2 摩擦噪声的一般特点第29-30页
        1.4.3 有限元方法研究摩擦噪声第30页
        1.4.4 举例说明摩擦噪声的研究思路第30-32页
    1.5 选题意义和主要工作第32-35页
        1.5.1 选题意义第32-33页
        1.5.2 主要工作第33-35页
第2章 研究方法第35-46页
    2.1 有限元复特征值提取法第35-43页
        2.1.1 振动的基本理论第35-37页
        2.1.2 复特征值提取法第37-41页
        2.1.3 有限元模型第41-43页
    2.2 髋关节体外模拟实验法第43-46页
        2.2.1 髋关节体外模拟实验仪第43-45页
        2.2.2 关节配合面摩擦力的计算第45-46页
第3章 异响产生机理的数值模拟研究第46-53页
    3.1 假体系统的固有振动特性分析第46-49页
        3.1.1 单独部件的固有频率第46-47页
        3.1.2 髋臼组件和股骨组件的固有频率第47-49页
    3.2 假体系统在摩擦激励下的动态响应第49-52页
        3.2.1 系统的不稳定模态频率第49-50页
        3.2.2 假体系统的不稳定模态振型第50-52页
    3.3 小结第52-53页
第4章 异响产生机理的实验研究第53-61页
    4.1 实验方法和实验材料第53-55页
        4.1.1 实验方法第53页
        4.1.2 实验材料第53-55页
    4.2 摩擦激励下关节异响频率第55-60页
        4.2.1 不同运动周期第55-58页
        4.2.2 不同载荷第58-60页
    4.3 小结第60-61页
第5章 减少异响发生可能性的数值模拟研究第61-77页
    5.1 系统的模态耦合和临界摩擦系数第61-62页
    5.2 减少关节异响发生可能性的方法第62-75页
        5.2.1 提高股骨柄的刚度第62-72页
        5.2.2 在髋臼组件中加入阻尼材料第72-75页
    5.3 小结第75-77页
第6章 减少异响发生可能性的实验研究第77-93页
    6.1 实验中临界摩擦系数的确定方法第77-80页
        6.1.1 在关节摩擦面加入挥发性的液体第77-79页
        6.1.2 确定临界摩擦系数第79-80页
    6.2 股骨柄和球头对异响影响的实验方法和材料第80-83页
        6.2.1 实验方法第80-81页
        6.2.2 实验材料第81-83页
    6.3 实验结果与讨论第83-92页
        6.3.1 最大摩擦系数随时间的变化第83-85页
        6.3.2 股骨柄和球头对临界摩擦系数和临界摩擦转矩的影响第85-88页
        6.3.3 实验的可重复性第88页
        6.3.4 股骨柄和球头对异响频率的影响第88-90页
        6.3.5 温度随时间的变化第90-91页
        6.3.6 实验结果与数值计算结果的比较第91-92页
    6.4 小结第92-93页
第7章 异响研究的扩展问题第93-107页
    7.1 不同配合面产生异响的数值分析第93-102页
        7.1.1 不同配合面的有限元模型第93-95页
        7.1.2 “硬对硬”髋关节假体异响产生机理的研究第95-99页
        7.1.3 “硬-软”髋关节假体振动特性分析第99-102页
    7.2 异响与摩擦力—相对滑动速度斜率的关系第102-105页
    7.3 摩擦能量第105-106页
    7.4 小结第106-107页
结论与展望第107-110页
致谢第110-111页
参考文献第111-122页
攻读博士学位期间发表的论文第122页

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