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 |