考虑损伤修复的骨重建数值模拟.pdfVIP

time according to the muscle strength-age curve suggested by Burr DB. The result indicated that load has great effect on simulation. Then the author establishes a long femur model after the replacement of total hip to simulate the stress-shielding effect caused by local area in disuse. After proposing the suggestions on adjusting proper loads and reducing modulus of elasticity of prostheses, the ageing factor is also considered to complete the simulation. The results in this thesis have high correspondence to the human physiological character. The prediction model can be used on the clinical attempt to help the patients with bone disease. KEY WORDS ：bone remodeling, finite element method, damage-repair, disuse osteoporosis 目 录 第一章 绪论 1 1.1 本课题的研究背景 1 1.2 论文的主要工作和创新点 3 1.3 本章小结 4 第二章 骨重建与生物力学 5 2.1 骨的生理学知识 6 2.1.1 骨组织与骨细胞的分类 6 2.1.2 骨的新陈代谢 7 2.1.3 骨的力学特征 8 2.2 适应性骨重建 10 2.2.1 骨重建的类型与特征 10 2.2.2 力学调控机理 11 2.2.3 骨疲劳与损伤修复 12 2.3 骨重建模型的分类与发展 14 2.4 有限元方法的应用 15 2.5 本章小结 16 第三章 考虑损伤修复的骨重建模拟 17 3.1 骨重建算法与仿真 17 3.1.1 控制方程 17 3.1.2 基于ANSYS 的骨重建程序 19 3.1.3 有限元模型的建立 21 3.1.4 仿真结果与讨论 22 3.2 考虑损伤修复的有限元仿真 25 3.2.1 控制方程 25 3.2.2 有限元模型的建立 27 3.2.3 仿真结果与讨论 28 3.3 本章小结 31 第四章 植入假体后的废用性骨重建模拟 32 4.1 近端股骨的骨质疏松模型 33 4.1.1 有限元模型的建立 33 4.1.2 仿真结果与讨论 34 4.2 植入假体后的骨质疏松模型 37 4.2.1 全髋关节置换手术的发展和应用 37 4.2.2 有限元模型的建立 38 4.2.3 仿真结果与讨论 40 4.3 本章小结 46 第五章 本文工作总结与展望 47 5.1 本文工作总结 47 5.2 工作展望 49 参考文献 50 发表论文和参加科研情况说明 55 致 谢 56