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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

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