人工髋关节表面仿生设计及其摩擦润滑特性研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第12-24页 |
| 1.1 仿生学概论 | 第12-14页 |
| 1.1.1 仿生学的基本概念及发展 | 第12页 |
| 1.1.2 仿生学的主要研究内容 | 第12-13页 |
| 1.1.3 仿生学的成功范例 | 第13-14页 |
| 1.2 表面织构技术的现状 | 第14-16页 |
| 1.2.1 表面织构技术的国内外研究 | 第14-15页 |
| 1.2.2 表面织构技术的应用 | 第15-16页 |
| 1.3 关节的研究现状 | 第16-22页 |
| 1.3.1 天然关节 | 第17-18页 |
| 1.3.2 人工关节 | 第18-22页 |
| 1.3.2.1 关节材料 | 第19-20页 |
| 1.3.2.2 人工关节的摩擦界面 | 第20-21页 |
| 1.3.2.3 人工关节的表面改性处理 | 第21-22页 |
| 1.4 研究目标与主要内容 | 第22-24页 |
| 1.4.1 课题来源 | 第22页 |
| 1.4.2 主要研究内容 | 第22-24页 |
| 第二章 甲虫鞘翅表面微结构特点及其仿生设计 | 第24-28页 |
| 2.1 确定研究对象 | 第24-25页 |
| 2.2 鞘翅表面结构的观测与设计 | 第25-27页 |
| 2.2.1 东方龙虱鞘翅表面形态观测 | 第25-26页 |
| 2.2.2 鞘翅表面织构的性能分析 | 第26页 |
| 2.2.3 表面织构的形态设计 | 第26-27页 |
| 2.3 本章总结 | 第27-28页 |
| 第三章 表面织构的流体动压润滑数学模型 | 第28-40页 |
| 3.1 流体动压润滑理论 | 第28-31页 |
| 3.1.1 雷诺方程的推导和建立 | 第28-30页 |
| 3.1.2 织构的动压机理 | 第30-31页 |
| 3.2 建立流体动压润滑模型 | 第31-33页 |
| 3.3 模型的求解 | 第33-37页 |
| 3.3.1 确定边界条件 | 第33页 |
| 3.3.2 雷诺方程无量纲化 | 第33-34页 |
| 3.3.3 数值求解 | 第34-37页 |
| 3.4 结果分析 | 第37-39页 |
| 3.5 本章总结 | 第39-40页 |
| 第四章 表面织构的加工制备 | 第40-53页 |
| 4.1 人工髋关节材料的选择 | 第40-41页 |
| 4.1.1 上试样材料的选择 | 第40页 |
| 4.1.2 下试样材料的选择 | 第40-41页 |
| 4.2 光刻加工过程 | 第41-46页 |
| 4.2.1 样品制备流程 | 第41页 |
| 4.2.2 光刻胶与掩模版 | 第41-42页 |
| 4.2.3 光刻前处理 | 第42-43页 |
| 4.2.4 光刻 | 第43-46页 |
| 4.3 电铸 | 第46-50页 |
| 4.3.1 电铸原理 | 第46-47页 |
| 4.3.2 电铸液成分对电铸质量的影响 | 第47页 |
| 4.3.3 操作条件对电鋳质量的影响 | 第47页 |
| 4.3.4 电铸过程 | 第47-48页 |
| 4.3.5 电铸高度的控制 | 第48-49页 |
| 4.3.6 转印模板 | 第49-50页 |
| 4.4 热压制样 | 第50-52页 |
| 4.4.1 制样过程 | 第50-52页 |
| 4.4.2 试样形貌观测 | 第52页 |
| 4.5 本章总结 | 第52-53页 |
| 第五章 UHMWPE摩擦学性能试验 | 第53-61页 |
| 5.1 试验机系统简介 | 第53-55页 |
| 5.1.1 试验设备 | 第53-54页 |
| 5.1.2 试验夹具 | 第54-55页 |
| 5.2 试件、试剂及试验条件 | 第55-57页 |
| 5.2.1 试件 | 第55页 |
| 5.2.2 试剂 | 第55-56页 |
| 5.2.3 试验条件 | 第56-57页 |
| 5.3 摩擦学试验内容 | 第57-60页 |
| 5.3.1 无织构UHMWPE与不锈钢摩擦 | 第57-58页 |
| 5.3.2 圆形织构UHMWPE与不锈钢摩擦 | 第58-59页 |
| 5.3.3 正六边形织构UHMWPE与不锈钢摩擦 | 第59页 |
| 5.3.4 实验结果分析 | 第59-60页 |
| 5.4 本章总结 | 第60-61页 |
| 第六章 人工关节弹流润滑的初步研究 | 第61-70页 |
| 6.1 人工关节的弹流润滑模型 | 第61-62页 |
| 6.2 多重网格法 | 第62-63页 |
| 6.2.1 网格结构的划分 | 第62页 |
| 6.2.2 方程的离散 | 第62页 |
| 6.2.3 限制与延拓算子 | 第62-63页 |
| 6.2.4 网格参数的上传和下传 | 第63页 |
| 6.2.5 V循环迭代计算 | 第63页 |
| 6.3 球面模型弹流润滑计算 | 第63-68页 |
| 6.3.1 控制方程 | 第63-64页 |
| 6.3.2 方程无量纲化 | 第64-65页 |
| 6.3.3 方程的离散 | 第65页 |
| 6.3.4 迭代计算 | 第65-66页 |
| 6.3.5 计算流程 | 第66-68页 |
| 6.4 结果分析 | 第68-69页 |
| 6.5 本章总结 | 第69-70页 |
| 第七章 总结和展望 | 第70-72页 |
| 7.1 全文总结 | 第70-71页 |
| 7.2 展望 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-77页 |
| 致谢 | 第77-78页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第78页 |
