| 摘要 | 第1-20页 |
| ABSTRACT | 第20-25页 |
| 符号说明 | 第25-27页 |
| NOMENCLATURE | 第27-29页 |
| 第一章 绪论 | 第29-45页 |
| ·引言 | 第29-30页 |
| ·骨骼三维有限元建模研究现状及存在的问题 | 第30-37页 |
| ·图像分割 | 第30-31页 |
| ·骨骼模型三维重建 | 第31-32页 |
| ·网格生成 | 第32-34页 |
| ·材料模型的建立 | 第34-37页 |
| ·载荷与边界条件 | 第37页 |
| ·数值分析方法在工程断裂与损伤研究中的发展现状及存在的问题 | 第37-43页 |
| ·连续介质力学数值方法 | 第37-38页 |
| ·非连续介质力学数值方法 | 第38-41页 |
| ·断裂与损伤分析常用CAE软件简介 | 第41-43页 |
| ·论文选题及研究内容 | 第43-45页 |
| 第二章 破坏力学基本理论 | 第45-63页 |
| ·引言 | 第45页 |
| ·经典断裂力学基本理论 | 第45-53页 |
| ·断裂基本形式 | 第45-46页 |
| ·能量释放理论 | 第46-47页 |
| ·应力强度因子断裂理论 | 第47-49页 |
| ·能量释放率G与应力强度因子K关系 | 第49页 |
| ·复合型裂纹 | 第49-52页 |
| ·COD与J积分 | 第52-53页 |
| ·损伤力学基本理论 | 第53-56页 |
| ·热力学定律 | 第53页 |
| ·基本方程 | 第53-55页 |
| ·损伤变量(D) | 第55-56页 |
| ·疲劳裂纹扩展理论 | 第56-57页 |
| ·疲劳裂纹扩展速率曲线 | 第56页 |
| ·疲劳裂纹扩展模型 | 第56-57页 |
| ·疲劳累积损伤理论 | 第57-61页 |
| ·线性模型 | 第57-58页 |
| ·双线性模型 | 第58-59页 |
| ·非线性模型 | 第59-60页 |
| ·概率模型 | 第60-61页 |
| ·本章小结 | 第61-63页 |
| 第三章 骨骼有限元精确建模方法 | 第63-87页 |
| ·引言 | 第63-64页 |
| ·CT图像基础知识 | 第64-67页 |
| ·电脑断层扫描 | 第64页 |
| ·医学图像标准 | 第64-65页 |
| ·像素和体素 | 第65页 |
| ·CT灰值 | 第65-66页 |
| ·CT窗口技术 | 第66-67页 |
| ·生物力学研究约定 | 第67-68页 |
| ·Image-J和VTK | 第68-69页 |
| ·骨骼有限元精确建模框架流程 | 第69-70页 |
| ·图像预处理 | 第70-73页 |
| ·阈值法 | 第70-72页 |
| ·八邻域追踪法 | 第72页 |
| ·多岛屿处理 | 第72-73页 |
| ·模糊和破损边界处理 | 第73页 |
| ·几何模型重构 | 第73-75页 |
| ·STL文件生成 | 第73-74页 |
| ·STL面片顺滑 | 第74-75页 |
| ·Voxel-based mesh模型 | 第75-77页 |
| ·节点编码 | 第76页 |
| ·单元编码 | 第76-77页 |
| ·材料性能给赋 | 第77-84页 |
| ·灰值参考模型 | 第77-78页 |
| ·节点和栅格中心映射法 | 第78页 |
| ·单元尺寸对灰值映射的影响 | 第78-79页 |
| ·顺滑算子 | 第79-81页 |
| ·Kmean聚类材料性能分组算法 | 第81-84页 |
| ·三维有限元模型组装 | 第84页 |
| ·本章小结 | 第84-87页 |
| 第四章 定制型股骨大块缺损假体的优化设计 | 第87-107页 |
| ·背景介绍 | 第87-89页 |
| ·股骨大块缺损治疗现状 | 第87-88页 |
| ·问题提出 | 第88-89页 |
| ·股骨解剖结构 | 第89页 |
| ·材料 | 第89-91页 |
| ·CT数据 | 第89-90页 |
| ·几何形态测量和骨质量分析 | 第90-91页 |
| ·有限元模型 | 第91-98页 |
| ·几何模型 | 第91-93页 |
| ·分析方案 | 第93页 |
| ·网格模型 | 第93-95页 |
| ·材料模型 | 第95页 |
| ·载荷及边界条件施加 | 第95-98页 |
| ·分析结果与讨论 | 第98-104页 |
| ·强度 | 第98-101页 |
| ·应变能偏移率 | 第101-104页 |
| ·本章小结 | 第104-107页 |
| 第五章 有限元分析比较治疗颈椎不稳的C1LM-C2P和C1LM-C2L固定术 | 第107-127页 |
| ·背景介绍 | 第107-110页 |
| ·寰枢锥解剖结构 | 第107页 |
| ·寰枢椎不稳病症治疗现状 | 第107-109页 |
| ·问题提出 | 第109-110页 |
| ·材料 | 第110-113页 |
| ·CT数据 | 第110-111页 |
| ·几何形态测量 | 第111-113页 |
| ·有限元模型 | 第113-117页 |
| ·几何模型 | 第113-114页 |
| ·网格模型 | 第114-115页 |
| ·材料模型 | 第115-116页 |
| ·载荷与边界条件 | 第116-117页 |
| ·分析结果与讨论 | 第117-125页 |
| ·钉棒系统应力分布 | 第117-120页 |
| ·稳定性 | 第120-125页 |
| ·本章小结 | 第125-127页 |
| 第六章 骨水泥型假体置换术的稳定性分析 | 第127-153页 |
| ·引言 | 第127页 |
| ·界面 | 第127-128页 |
| ·骨水泥/假体界面强度测试 | 第128-130页 |
| ·骨水泥 | 第128页 |
| ·试样制备 | 第128-129页 |
| ·试验条件 | 第129页 |
| ·试验结果与讨论 | 第129-130页 |
| ·界面剪切断裂韧性测试方法 | 第130-132页 |
| ·断裂韧性—应变能释放率(G) | 第130-131页 |
| ·试验及其数据处理方法 | 第131-132页 |
| ·骨水泥/假体界面剪切断裂韧性ENF试验 | 第132-137页 |
| ·试验方案及试样制备 | 第133页 |
| ·试验条件 | 第133-134页 |
| ·试验结果与讨论 | 第134-135页 |
| ·数据处理—柔度标定法 | 第135-137页 |
| ·骨水泥/假体界面断裂韧性数值解 | 第137-141页 |
| ·粘聚元 | 第137页 |
| ·数值模型 | 第137-138页 |
| ·粘聚元本构关系 | 第138-140页 |
| ·模拟结果与讨论 | 第140-141页 |
| ·骨水泥型假体界面稳定性分析 | 第141-151页 |
| ·数值模型 | 第141-143页 |
| ·模拟方案 | 第143页 |
| ·复合型裂纹粘聚模型本构关系 | 第143-147页 |
| ·模拟结果与讨论 | 第147-151页 |
| ·本章小结 | 第151-153页 |
| 第七章 粘聚模型在骨水泥断裂分析中的应用 | 第153-175页 |
| ·引言 | 第153页 |
| ·简单载荷作用下断裂分析 | 第153-160页 |
| ·简单载荷作用下潜在裂纹路径的设置 | 第154页 |
| ·材料参数和边界条件 | 第154页 |
| ·拉载荷作用下断裂分析结果与讨论 | 第154-157页 |
| ·压载荷作用下断裂分析结果与讨论 | 第157-160页 |
| ·通用潜在裂纹路径设置方法 | 第160-161页 |
| ·通用潜在裂纹路径设置对断裂分析的影响 | 第161-174页 |
| ·分析模型与危险区概念 | 第161-162页 |
| ·潜在裂纹路径数量 | 第162-170页 |
| ·潜在裂纹路径性能(含裂纹构件断裂分析) | 第170-174页 |
| ·本章小结 | 第174-175页 |
| 第八章 粘聚模型在骨水泥疲劳损伤分析中的应用 | 第175-199页 |
| ·引言 | 第175页 |
| ·疲劳累积损伤模型 | 第175-176页 |
| ·刚度降阶程度—损伤变量D_s~n | 第175页 |
| ·两段式疲劳累积损伤模型 | 第175-176页 |
| ·疲劳无裂纹萌生阶段Ⅰ | 第176-181页 |
| ·强度弱化程度—损伤变量D_q | 第176-177页 |
| ·分析流程 | 第177-179页 |
| ·实例分析 | 第179-181页 |
| ·疲劳裂纹萌生阶段Ⅱ | 第181-192页 |
| ·能量衰减程度—损伤变量D_ρ | 第181页 |
| ·分析流程 | 第181-182页 |
| ·潜在裂纹路径能量的变化 | 第182-185页 |
| ·损伤变量D_s~n、D_p~n和D_p(n)关系 | 第185-186页 |
| ·实例分析 | 第186-192页 |
| ·疲劳裂纹扩展阶段Ⅲ | 第192-197页 |
| ·宏观断裂判据 | 第192-193页 |
| ·分析流程 | 第193-194页 |
| ·实例分析 | 第194-196页 |
| ·三段式疲劳累积损伤及破坏模型 | 第196-197页 |
| ·本章小结 | 第197-199页 |
| 第九章 结论与展望 | 第199-203页 |
| ·结论 | 第199-201页 |
| ·展望 | 第201-203页 |
| 参考文献 | 第203-221页 |
| 致谢 | 第221-222页 |
| 攻读博士期间发表的论文 | 第222-223页 |
| 附件 | 第223-235页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第235页 |
