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镍钛合金牵引器及犬下颌骨体牵引成骨力学问题有限元初步研究

李岩峰  
【摘要】:牵张成骨(distraction osteogenesis,DO)已有近百年历史,最早用于四肢长骨的牵张延长。上世纪70年代初期,Snyder等人首先进行了下颌牵张成骨的实验研究,近十年来,利用牵张成骨技术进行颌骨缺损修复以及颌骨延长的研究取得了长足的进步。镍钛记忆合金牵引器经动物实验证明其能有效的进行下颌骨的增高和延长。为了进一步获得力量更持续、超弹性范围更大的牵引器,我们设想借助有限元的方法建立牵引器的有限元模型,并探讨实现有限元模型的动态可视化的方法,为牵引器的计算机辅助设计(computer aided design,CAD)奠定基础。 不完全截骨牵引成骨重建犬下颌骨节段缺失的实验取得了成功,为进一步研究怎样控制截骨;怎样控制牵引方向不发生偏差;下颌骨各部位受牵引力的影响会发生哪些变化,能否导致关节紊乱的发生等问题,我们设想建立其有限元模型,从生物力学角度对这些问题进行深入研究。本研究共分为四部分: 第一部分 用于计算机辅助设计的镍钛记忆合金牵引器有限元模型的建立 目的:探讨一种用于计算机辅助设计的镍钛记忆合金(NTMA)牵引器有限元模型的建立方法。 方法:用Pro/E软件建立一个具有正弦波形、波长为60mm,振幅为10mm的镍钛记忆合金牵引器的几何模型,导入Marc软件,对其进行几何修复后生成实体单元,并按实际模拟边界条件,按镍钛合金定义初始条件和材料特性,最终得到镍钛记忆合金牵引器有限元模型。 结果:建立了用于计算机辅助设计的镍钛记忆合金牵引器有限元模型,可以预测一定形状的牵引器在变形过程中(各时段)其本身结构中各节点、


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