| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第11-25页 |
| 1.1 课题研究背景、意义及理论依据 | 第11-13页 |
| 1.1.1 课题研究的背景 | 第11-12页 |
| 1.1.2 骨组织工程的理论依据 | 第12页 |
| 1.1.3 组织工程骨支架研究的目的与意义 | 第12-13页 |
| 1.2 组织工程骨支架的研究现状 | 第13-22页 |
| 1.2.1 组织工程骨支架微孔结构形态的研究 | 第13-18页 |
| 1.2.2 组织工程骨支架结构力学性能的研究 | 第18-19页 |
| 1.2.3 组织工程骨支架结构流体流动性能的研究 | 第19-21页 |
| 1.2.4 组织工程骨支架仿形建模的研究 | 第21-22页 |
| 1.3 课题研究的目标、内容、难点及创新点 | 第22-25页 |
| 1.3.1 课题研究的目标 | 第22页 |
| 1.3.2 课题研究的内容 | 第22-23页 |
| 1.3.3 技术难点 | 第23-24页 |
| 1.3.4 创新点 | 第24-25页 |
| 2 组织工程骨支架内部微孔结构设计及力学特性有限元分析 | 第25-47页 |
| 2.1 人体骨骼的微观结构 | 第25-26页 |
| 2.1.1 松质骨 | 第25-26页 |
| 2.1.2 密质骨 | 第26页 |
| 2.2 人体骨骼的生物力学性能 | 第26-32页 |
| 2.2.1 基于实验测定的骨骼力学特性 | 第26-28页 |
| 2.2.2 基于医学扫描图像的骨骼力学特性研究 | 第28-29页 |
| 2.2.3 骨骼应力-应变关系 | 第29-32页 |
| 2.3 人体骨骼有限元分析研究 | 第32页 |
| 2.4 骨骼内部微孔结构的设计 | 第32-34页 |
| 2.4.1 微孔单胞模型的创建 | 第32-33页 |
| 2.4.2 单胞模型孔隙率的计算 | 第33-34页 |
| 2.5 单胞模型力学特性有限元分析与可控性研究 | 第34-45页 |
| 2.5.1 单胞模型力学性能表征 | 第34页 |
| 2.5.2 单胞模型材料属性赋值 | 第34-35页 |
| 2.5.3 加载及边界条件设定 | 第35页 |
| 2.5.4 网格密度控制及网格划分 | 第35页 |
| 2.5.5 单胞模型线弹性性质 | 第35-38页 |
| 2.5.6 开口杆状单胞模型分析研究 | 第38-39页 |
| 2.5.7 带孔板-杆单胞模型分析研究 | 第39-42页 |
| 2.5.8 带孔板单胞模型分析研究 | 第42-44页 |
| 2.5.9 孔几何形状和孔径尺寸对单胞力学性能的影响 | 第44-45页 |
| 2.6 不同单胞模型的适用范围讨论 | 第45页 |
| 2.7 本章小结 | 第45-47页 |
| 3 组织工程骨支架内部微孔结构流动性能的有限元分析 | 第47-73页 |
| 3.1 人体骨骼的流体力学性能 | 第47页 |
| 3.2 计算流体动力学理论 | 第47-48页 |
| 3.3 微孔单胞模型内流场数值模拟分析 | 第48-61页 |
| 3.3.1 单胞分析几何模型的选取 | 第48-49页 |
| 3.3.2 微孔单胞模型内营养液流动的理论模型 | 第49-50页 |
| 3.3.3 材料属性设定 | 第50页 |
| 3.3.4 加载及边界条件的设定 | 第50-51页 |
| 3.3.5 网格密度控制及网格划分 | 第51页 |
| 3.3.6 开口杆状单胞模型内压力场、速度场分析 | 第51-54页 |
| 3.3.7 带孔板-杆单胞模型内压力场、速度场分析 | 第54-57页 |
| 3.3.8 带孔板单胞模型内压力场、速度场分析 | 第57-60页 |
| 3.3.9 三种单胞模型内流场的对比分析 | 第60-61页 |
| 3.4 微孔单胞结构渗透性能研究 | 第61-70页 |
| 3.4.1 多孔介质渗流的达西定律 | 第61-62页 |
| 3.4.2 单胞模型比表面积计算 | 第62-63页 |
| 3.4.3 开口杆状单胞模型比渗透率k分析研究 | 第63-64页 |
| 3.4.4 带孔板-杆单胞模型比渗透率k分析研究 | 第64-65页 |
| 3.4.5 带孔板单胞模型比渗透率k分析研究 | 第65-66页 |
| 3.4.6 不同类型单胞比渗透率k对比分析 | 第66-67页 |
| 3.4.7 单胞孔隙率对比渗透率k的影响 | 第67-68页 |
| 3.4.8 单胞比表面积对比渗透率k的影响 | 第68-70页 |
| 3.4.9 孔几何形状对比渗透率k的影响 | 第70页 |
| 3.5 结论 | 第70-71页 |
| 3.6 本章小结 | 第71-73页 |
| 4 组织工程骨支架仿形建模方法的研究 | 第73-107页 |
| 4.1 基于手工组装骨支架建模方法研究 | 第73-81页 |
| 4.1.1 基于手工组装骨支架建模方法 | 第73页 |
| 4.1.2 基于手工组装骨支架建模实例 | 第73-75页 |
| 4.1.3 圆柱状骨支架力学特性分析 | 第75-78页 |
| 4.1.4 圆柱状骨支架内部流场特性分析 | 第78-81页 |
| 4.2 基于形函数和六面体网格划分骨支架建模方法研究 | 第81-104页 |
| 4.2.1 等参单元法 | 第82-84页 |
| 4.2.2 基于映射法的六面体网格划分方法与基本原理 | 第84-85页 |
| 4.2.3 UG/openGrip二次开发语言简介 | 第85页 |
| 4.2.4 局部坐标系下基本孔隙单元的定义 | 第85-87页 |
| 4.2.5 基于形函数控制的整体坐标系下实际孔隙单元造型方法 | 第87-91页 |
| 4.2.6 基于映射法的骨实体六面体网格生成算法 | 第91-98页 |
| 4.2.7 基于形函数和六面体网格划分骨支架建模方法 | 第98-99页 |
| 4.2.8 基于形函数和六面体网格划分骨支架建模实例 | 第99-103页 |
| 4.2.9 基于形函数和六面体网格划分的骨支架隙大小分布控制 | 第103-104页 |
| 4.3 两种组织工程骨支架仿形建模方法对比 | 第104页 |
| 4.4 本章小结 | 第104-107页 |
| 5 总结与展望 | 第107-109页 |
| 5.1 总结 | 第107-108页 |
| 5.2 展望 | 第108-109页 |
| 致谢 | 第109-111页 |
| 参考文献 | 第111-115页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第115-118页 |
