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基于生物与结构学科的人工关节个性化设计与优化

摘要第4-5页
Abstract第5-6页
符号说明第7-11页
第一章 绪论第11-20页
    1.1 引言第11页
    1.2 研究目的和意义第11-12页
    1.3 人工髋关节研究现状第12-14页
    1.4 个性化人工髋关节设计研究现状第14-16页
        1.4.1 国外研究现状第14-15页
        1.4.2 国内研究现状第15-16页
    1.5 人工髋关节简介第16-18页
    1.6 研究的主要内容及解决的关键问题第18-19页
        1.6.1 人工髋关节稳定性影响因素的敏度分析第18页
        1.6.2 人工髋关节的优化设计第18-19页
        1.6.3 解决的关键问题第19页
    1.7 本章小结第19-20页
第二章 人工髋关节稳定性影响因素的敏度分析第20-31页
    2.1 人工髋关节微动位移数学模型建立第20-26页
        2.1.1 影响因素选择第20-21页
        2.1.2 髋关节力计算第21-25页
        2.1.3 数学模型建立第25-26页
    2.2 敏感性分析第26-29页
        2.2.1 敏感度函数建立第27页
        2.2.2 敏感度分析第27-29页
        2.2.3 各影响因素对目标函数影响程度比较第29页
    2.3 本章小结第29-31页
第三章 人工髋关节离散变量优化数学第31-65页
    3.1 定义设计变量第31-34页
        3.1.1 人体步行运动中的设计变量及边界约束范围第31-32页
        3.1.2 髋关节假体生物活性涂层中的设计变量第32-33页
        3.1.3 设计变量的取值范围第33-34页
    3.2 确定目标函数第34-46页
        3.2.1 目标函数推导第34-35页
        3.2.2 假体涂层的等效弹性模量与等效泊松比第35-37页
        3.2.3 假体涂层与髋臼窝的接触应力第37-44页
            3.2.3.1 两个任意球体的接触应力[39]第37-43页
            3.2.3.2 模型中接触应力表达式第43-44页
        3.2.4 假体涂层与髋臼窝接触面微动位移第44-45页
        3.2.5 目标函数最终表达式第45-46页
    3.3 确定约束条件第46-59页
        3.3.1 一个步态周期中的约束条件第47-48页
        3.3.2 人体行走的稳定裕量[59]第48-51页
        3.3.3 人工髋关节的应力遮挡率第51-53页
        3.3.4 假体涂层的生物活性第53-55页
        3.3.5 假体涂层与金属基体结合强度第55-59页
    3.4 优化数学模型第59-61页
    3.5 优化数学模型求解与结果分析第61-64页
        3.5.1 算法函数选择第61页
        3.5.2 优化数学模型求解第61-62页
        3.5.3 结果分析第62-64页
    3.6 本章小结第64-65页
第四章 结论与展望第65-67页
    4.1 本文的主要工作总结第65页
    4.2 论文创新第65-66页
    4.3 今后研究展望第66-67页
参考文献第67-70页
发表论文和参加科研情况说明第70-71页
致谢第71-72页

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