| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 符号说明 | 第16-17页 |
| 第一章 绪论 | 第17-25页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第17-18页 |
| 1.2 腰椎生物力学特性研究现状 | 第18-20页 |
| 1.2.1 腰椎生物力学特性的研究方法 | 第18-19页 |
| 1.2.2 有限元法在脊柱生物力学特性方面的研究现状 | 第19-20页 |
| 1.3 3D打印技术在人体骨骼生物力学研究中的应用 | 第20-23页 |
| 1.3.1 3D打印的起源 | 第20页 |
| 1.3.2 生物增材制造技术的应用及优势 | 第20-22页 |
| 1.3.3 3D打印在生物医学领域的发展 | 第22-23页 |
| 1.4 论文主要研究内容与创新点 | 第23-24页 |
| 1.4.1 论文主要研究内容 | 第23-24页 |
| 1.4.2 创新点 | 第24页 |
| 1.5 选题的目的和意义 | 第24-25页 |
| 第二章 脊柱结构力学及其有限元法基础理论 | 第25-31页 |
| 2.1 腰椎的基本结构 | 第25-27页 |
| 2.1.1 腰椎的生理结构及特点 | 第25-26页 |
| 2.1.2 椎体生物力学特性 | 第26-27页 |
| 2.2 有限元法的基本原理及特点 | 第27-30页 |
| 2.2.1 有限元法的基本原理 | 第27-28页 |
| 2.2.2 有限元法的特点 | 第28页 |
| 2.2.3 有限元模型的单元类型 | 第28-30页 |
| 2.3 有限元法在腰椎力学性能中的应用 | 第30页 |
| 2.4 本章小结 | 第30-31页 |
| 第三章 人体腰椎结构的动力学有限元模拟 | 第31-55页 |
| 3.1 人体腰椎L3-L5段机械模型的建立 | 第31-36页 |
| 3.1.1 建模方法 | 第31-32页 |
| 3.1.2 建模流程 | 第32页 |
| 3.1.3 腰椎外形数据获取 | 第32-34页 |
| 3.1.4 模型建立过程 | 第34-36页 |
| 3.2 人体腰椎L3-L5段有限元模型的建立 | 第36-42页 |
| 3.2.1 有限元软件的选取 | 第37页 |
| 3.2.2 材料属性的确定 | 第37-39页 |
| 3.2.3 椎体受力变形的数学模型 | 第39-41页 |
| 3.2.4 有限元模型的网格划分 | 第41-42页 |
| 3.3 腰椎模型受到轴向压力作用下的力学性能分析 | 第42-46页 |
| 3.3.1 边界条件 | 第43页 |
| 3.3.2 求解 | 第43-45页 |
| 3.3.3 结果分析 | 第45-46页 |
| 3.4 腰椎模型受到侧向力矩作用下的力学性能分析 | 第46-48页 |
| 3.4.1 边界条件及求解 | 第46-48页 |
| 3.4.2 结果分析 | 第48页 |
| 3.5 人体前弯负重过程的力学性能分析 | 第48-53页 |
| 3.5.1 腰椎前弯时的模型建立 | 第48-49页 |
| 3.5.2 边界条件及求解 | 第49-52页 |
| 3.5.3 结果分析 | 第52-53页 |
| 3.6 本章小结 | 第53-55页 |
| 第四章 基于3D打印技术人体腰椎模型的加工 | 第55-67页 |
| 4.1 Prusa Mendel桌面型3D打印机的简介及工作原理 | 第55-56页 |
| 4.1.1 Prusa Mendel桌面型3D打印机 | 第55页 |
| 4.1.2 Prusa Mendel 3D打印机的工作原理 | 第55-56页 |
| 4.2 Prusa Mendel 3D打印机的组装过程 | 第56-58页 |
| 4.2.1 机器的结构组装 | 第56-57页 |
| 4.2.2 机器的电路连接 | 第57页 |
| 4.2.3 上电调试 | 第57-58页 |
| 4.3 人体腰椎模型的加工 | 第58-60页 |
| 4.4 腰椎模型的参数测试 | 第60-63页 |
| 4.4.1 打印速度测试 | 第60页 |
| 4.4.2 打印分辨率测试 | 第60-62页 |
| 4.4.3 打印精度测试 | 第62-63页 |
| 4.5 有限元模型的验证 | 第63-65页 |
| 4.5.1 腰椎受轴向压力作用下的变形验证 | 第63-64页 |
| 4.5.2 腰椎受侧向力矩作用下的变形验证 | 第64-65页 |
| 4.6 本章小结 | 第65-67页 |
| 第五章 总结与展望 | 第67-69页 |
| 5.1 总结 | 第67页 |
| 5.2 展望 | 第67-69页 |
| 参考文献 | 第69-73页 |
| 致谢 | 第73-75页 |
| 研究成果及发表的学术论文 | 第75-77页 |
| 作者和导师简介 | 第77-78页 |
| 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书 | 第78-79页 |
