收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于人体膝关节建模的软骨力学特性分析

李盖敏  
【摘要】:膝关节作为人体最复杂、最大的关节位于髋关节和踝关节之间,是下肢活动的枢纽,其重要程度不言而喻。关于膝关节的疾病也越来越受人们的重视,学者们对膝关节的研究也越来越深入了。膝关节的解剖结构和相应的生物力学特性成为了近年来研究的焦点。膝关节的生物力学环境对关节的损伤及关节炎的病变起到重要影响的作用,因此对膝关节的生物力学特性分析不仅可以膝关节创伤发生的机制进行明确的阐明,而且可以对膝关节疾病的诊断和手术康复提出科学的指导和计划。近年来科学研究者们不断对膝关节的生物力学特性进行探索,从开始的有限的物理模型逐渐的转变到了数学模型。许多学者也相继提出了不同的膝关节静力学和动力学模型,但这些模型大部分都是简单的将膝关节的骨性结构简单的假设为刚体,而且不考虑摩擦,模型中也不包括膝关节的半月板,韧带,胫股骨软骨等辅助结构,而这些结构在膝关节的运功和受力中起着不可替代的作用,对计算结果影响较大。由于膝关节自身解剖结构的复杂和运动的复杂性,研究者们还很难对膝关节的力学性质和运动做出准确的描述。 软骨在膝关节的运动和受力中起到非常重要的作用,在生理上承受载荷,缓冲压力,吸收震荡。根据膝关节软骨的实验数据和现象,假设软骨为均匀各向同性非线性粘弹性,并推导出软骨的非线性粘弹性本构方程,并建立了相应的有限元模型对实验进行了模拟,得出我们的假设是合理的。 通过对膝关节的接触力学特性进行的模拟,在膝关节伸直状态承受载荷时,载荷主要是由胫骨平台内侧软骨承受,内侧软骨的接触面积占总接触面积的65%,接触力占总接触力的75%。而且最大应力也出现在内侧软骨表面。我们可以推断,膝关节承载时,载荷主要有内侧软骨、内侧半月板来传导,内侧软骨和内侧半月板是最易受伤的部位。对胫骨只施加UR1约束,即施加膝关节伸直转动约束,这样计算的接触面积和接触力分布更加合理,也是符合膝关节的生理运动规律的。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李宜照,葛文学,刘玉祥,成得远,牟善霄,徐祥文;带骨膜髂骨移植修复胫骨平台粉碎骨折[J];骨与关节损伤杂志;2000年03期
2 汪河培,汪帅,张永民;跟骨牵引早期被动屈伸膝关节治疗胫骨平台粉碎骨折[J];中医正骨;2000年10期
3 应锦河;刘云建;;关节镜辅助下的胫骨平台骨折治疗[J];温州医学院学报;2005年05期
4 吴金伟;吴有荣;卢盛华;欧阳义军;;胫骨平台骨折手术治疗39例[J];华夏医学;2006年03期
5 谢晓东;韩玉升;吕波;孙良业;凤晓翔;;应用高尔夫钢板治疗胫骨平台骨折[J];中国伤残医学;2006年04期
6 张世宏;吕宝民;李艳鹏;;关节镜下经皮撬拔复位固定治疗胫骨平台骨折[J];局解手术学杂志;2006年04期
7 丁爱忠;陈晓雪;王维才;;胫骨平台骨折内固定治疗[J];临床和实验医学杂志;2006年09期
8 黄建明;何家文;;胫骨平台复杂骨折LISS钢板内固定临床分析[J];中国骨与关节损伤杂志;2007年03期
9 李松;张义生;杨运平;宫琦;;L形支持钢板治疗Hohl Ⅲ型胫骨平台骨折疗效观察[J];中国骨与关节损伤杂志;2007年03期
10 李锐;何利民;赵娜;裴晓东;;21例胫骨平台骨折的手术治疗[J];实用骨科杂志;2007年06期
11 沈楚龙;陈志维;马洪;;胫骨平台骨折治疗的效果评估[J];中国矫形外科杂志;2007年20期
12 李雪波;孙素改;郑岭书;廖文;;外固定支架结合局限内固定治疗胫骨近端粉碎性骨折[J];河北医药;2007年10期
13 刘险峰;律德利;王俊平;许家祥;;胫骨平台骨折56例治疗体会[J];吉林医学;2008年01期
14 罗绍伟;陈斌;杜世新;;膝关节镜辅助治疗胫骨平台塌陷骨折[J];中国现代药物应用;2008年05期
15 郭志荣;张国富;卢尔海;李伟民;;内固定治疗胫骨平台骨折的疗效分析[J];中华关节外科杂志(电子版);2009年02期
16 顾新丰;匡勇;郑昱新;;经后侧入路治疗胫骨平台后侧骨折伴后交叉韧带止点骨折[J];中国骨与关节损伤杂志;2009年04期
17 吴建明;陈庆真;王卫国;姬广林;;解剖钢板内固定治疗胫骨平台骨折[J];赣南医学院学报;2009年04期
18 刘进水;戴友;宋洪光;;内固定并自体髂骨移植治疗胫骨平台外侧劈裂性骨折8例疗效分析[J];吉林医学;2009年19期
19 冯建立;;胫骨平台骨折45例内固定治疗体会[J];基层医学论坛;2009年35期
20 宋德煌;周雄清;李亦明;周文峰;;双钢板治疗严重胫骨平台骨折的分析[J];临床医药实践;2009年21期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘谟震;汤欣;吕德成;;治疗胫骨平台后侧骨折18例分析与体会[A];第七届全国创伤学术会议暨2009海峡两岸创伤医学论坛论文汇编[C];2009年
2 王尔;;“抓骨器”治疗胫骨平台塌陷移位骨折的临床应用[A];第11届全国中西医结合骨伤科学术研讨会论文汇编[C];2003年
3 占飞;;膝关节胫骨平台软骨硬度的分布特征和软骨下骨的生物力学特性研究[A];第六次全国运动疗法学术会议论文集[C];2002年
4 林瑞新;;关节镜及C-臂机监视下胫骨平台骨折内固定治疗[A];全国中西医结合学会骨伤科专业委员会第十二次学术年会浙江省中西医结合学会骨伤科专业委员会第十次学术年会论文汇编[C];2004年
5 杭栋华;陶杰;王秋根;高伟;朱力波;吴小峰;高堪达;;改良侧后方入路治疗胫骨平台后方剪力骨折[A];第七届全国创伤学术会议暨2009海峡两岸创伤医学论坛论文汇编[C];2009年
6 徐纯轶;陈德庆;刘宏超;徐东辉;杨旭东;;胫骨平台骨折疗效探讨[A];中国骨伤发展战略高层论坛暨中西医结合骨伤学术大会论文集[C];2004年
7 徐海林;姜保国;张亚军;韩娜;寇玉辉;王艳华;;胫骨平台骨缺损修复的体内实验研究[A];第七届全国创伤学术会议暨2009海峡两岸创伤医学论坛论文汇编[C];2009年
8 裴丽霞;;胫骨局部动脉分布及形态学观测[A];2008年中国解剖学会第十一届教学改革研讨会论文集[C];2008年
9 郑慷;;2009年年会待交流文章胫骨平台肿瘤保留自体软骨瘤段切除异体骨移植[A];2009年浙江省骨科学学术年会论文汇编[C];2009年
10 张桂华;余建华;吕金柱;;双钢板固定治疗复杂胫骨平台骨折[A];第十四届全国中西医结合骨伤科学术研讨会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵瑞波;后交叉韧带功能分束及其断裂对内侧胫骨平台影响的实验研究[D];中南大学;2010年
2 罗小中;后交叉韧带功能分束及其断裂对外侧胫骨平台影响的实验研究[D];中南大学;2010年
3 谭又华;细胞力学建模及其力学特性的表征[D];中国科学技术大学;2010年
4 宋关斌;肝癌细胞力学特性及其与细胞周期的关系研究[D];重庆大学;2002年
5 袁德奎;半圆型防波堤水动力学特性数值模拟的理论、方法和应用[D];天津大学;2004年
6 金淼;板料成形中拉深筋的力学性能及影响因素研究[D];燕山大学;2000年
7 陈龙;碾压混凝土坝空间渐变力学特性及安全监控模型研究[D];河海大学;2006年
8 王俊光;水作用下油页岩力学特性及巷道支护技术研究[D];辽宁工程技术大学;2012年
9 周预;不同方法处理的同种异体半月板移植实验研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2011年
10 祝云华;钢纤维喷射混凝土力学特性及其在隧道单层衬砌中的应用研究[D];重庆大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李盖敏;基于人体膝关节建模的软骨力学特性分析[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 李建清;型钢混凝土柱受力性能有限元分析[D];武汉大学;2005年
3 邵亚雄;三偏心金属密封蝶阀的力学特性分析及结构优化研究[D];西华大学;2007年
4 计招红;考虑应力路径变化的路基土的力学特性研究及工程应用[D];重庆交通大学;2008年
5 王龙庭;钻井连续管力学特性研究[D];中国石油大学;2008年
6 孙玉平;钢—混凝土叠合梁加劲梁悬索桥力学特性分析[D];西南交通大学;2005年
7 骆行文;循环荷载作用下再生混凝土力学特性试验研究[D];武汉理工大学;2006年
8 程磊;冻结条件下岩石力学特性实验研究及工程应用[D];西安科技大学;2009年
9 李红波;小麦茎秆力学特性的实验研究[D];太原理工大学;2005年
10 宋艳亮;大扭矩复合齿轮马达瞬态扭矩及实验研究[D];安徽理工大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 糟永强 赵立疆;浅谈公路边坡稳定与防护问题[N];伊犁日报(汉);2006年
2 记者 李学华;针头大小的样本就能诊断骨骼疾病[N];科技日报;2007年
3 肖英龙;汽车用高强度钢板制造技术展望[N];世界金属导报;2007年
4 本报记者 周贤忠;车狗相撞狗死人伤 狗主没牵绳担责任[N];沈阳日报;2010年
5 孙玉良;粉碎性肢体骨折可以复原[N];农村医药报(汉);2006年
6 李宏乾;立足高远发展“拉胀”[N];中国化工报;2002年
7 王永强;李宁:用国际化保鲜80后[N];中国经营报;2006年
8 海港;美TST公司钛制用品倍受青睐[N];中国有色金属报;2008年
9 广西警官高等专科学校副教授 李连博 简繁;完善见义勇为法律 莫让英雄流血又流泪[N];法治快报;2004年
10 本报记者 严华 胡玉堂 本报通讯员 汪中卫 刘伟;吴延义:五一奖章辉映杏林[N];安庆日报;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978