全膝关节在不同运动状态下的有限元仿真研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-14页 |
| 第一章 膝关节生物力学研究进展 | 第14-21页 |
| ·研究背景 | 第14页 |
| ·膝关节理论及生物力学模型 | 第14-16页 |
| ·实验测量 | 第16-17页 |
| ·膝关节有限元模型研究进展 | 第17-19页 |
| ·小结 | 第19页 |
| ·本文的工作 | 第19-21页 |
| 第二章 解剖学基础 | 第21-32页 |
| ·骨的结构和力学性能 | 第21-23页 |
| ·骨的结构 | 第21-22页 |
| ·骨的力学性能 | 第22-23页 |
| ·关节(ARTICULATION)的解剖结构 | 第23-25页 |
| ·直接连结 | 第23页 |
| ·间接连结 | 第23-25页 |
| ·膝关节(KNEE JOINT)的解剖结构 | 第25-31页 |
| ·膝关节的韧带 | 第25-27页 |
| ·半月板 | 第27-28页 |
| ·胫腓连结 | 第28页 |
| ·髌股关节 | 第28页 |
| ·膝关节处主要肌群 | 第28-29页 |
| ·膝关节的生物力学特点 | 第29-30页 |
| ·膝关节的力轴 | 第30-31页 |
| ·步态周期 | 第31页 |
| ·小结 | 第31-32页 |
| 第三章 弹性理论基础及下蹲、步行运动实验 | 第32-60页 |
| ·弹性力学问题的建立 | 第32-35页 |
| ·基本方程 | 第32-33页 |
| ·边界条件 | 第33-34页 |
| ·初始条件 | 第34-35页 |
| ·两弹性体之间的接触压力 | 第35-45页 |
| ·两个球体的接触 | 第35-39页 |
| ·两个任意弹性体的接触 | 第39-45页 |
| ·接触参数的估算 | 第45-48页 |
| ·股骨与胫骨直接接触时的压力值 | 第45-47页 |
| ·股骨与半月板接触时的压力值 | 第47-48页 |
| ·韧带的力学特性 | 第48-50页 |
| ·韧带的模型及材料特性 | 第48-49页 |
| ·韧带的初始应变 | 第49-50页 |
| ·屈膝下蹲、步行运动实验 | 第50-59页 |
| ·DH-5923 动态信号测试分析系统 | 第50-51页 |
| ·传感器标定 | 第51页 |
| ·实验方法 | 第51-54页 |
| ·实验结果处理 | 第54-57页 |
| ·屈膝下蹲时重心位置及股四头肌力矩的确定 | 第57-59页 |
| ·小结 | 第59-60页 |
| 第四章 膝关节有限元模型 | 第60-78页 |
| ·膝关节有限元模型的建立 | 第60-67页 |
| ·CT 图像采集及骨的三维重建 | 第60-61页 |
| ·FEMB 介绍及骨和软骨有限元模型 | 第61-64页 |
| ·半月板、韧带有限元模型 | 第64-66页 |
| ·膝关节的整体模型 | 第66-67页 |
| ·模型的参数设置 | 第67-73页 |
| ·骨、软骨、半月板的材料特性 | 第67页 |
| ·韧带的材料特性 | 第67页 |
| ·接触设置 | 第67-68页 |
| ·载荷及边界条件 | 第68-73页 |
| ·求解软件LS-DYNA 介绍及求解过程 | 第73-76页 |
| ·LS-DYNA 介绍 | 第73-75页 |
| ·模型的载荷平衡 | 第75-76页 |
| ·小结 | 第76-78页 |
| 第五章 有限元结果及分析 | 第78-97页 |
| ·股四头肌力的确定 | 第78-81页 |
| ·胫、腓骨转动惯量的确定 | 第78页 |
| ·股四头肌力的确定 | 第78-81页 |
| ·模拟双足站立状态的有限元分析(DL) | 第81-84页 |
| ·模拟屈膝下蹲时关节面上的接触压力 | 第84-87页 |
| ·模拟屈膝90°状态(DF) | 第84-86页 |
| ·模拟屈膝下蹲0°~90°关节面上的接触压力 | 第86-87页 |
| ·模拟步行运动中关节面上的接触压力 | 第87-93页 |
| ·模拟步行运动中脚跟着地状态(HS) | 第88-90页 |
| ·模拟步态周期中单腿支撑状态(SLS) | 第90-93页 |
| ·韧带受力情况的有限元分析 | 第93-95页 |
| ·讨论 | 第95页 |
| ·小结 | 第95-97页 |
| 第六章 全文工作总结及后续工作建议 | 第97-100页 |
| ·本文的工作 | 第97-98页 |
| ·本文的创新点 | 第98-99页 |
| ·后续工作建议 | 第99-100页 |
| 参考文献 | 第100-111页 |
| 致谢 | 第111-112页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第112-113页 |