简介:目的研究单侧小关节分级切除对腰椎稳定性的影响。方法采用三维有限元法建立腰椎活动节段(L4~5)的数学力学模型。结果a)在前屈和后伸状态下,各实验切除组与正常对照组无显著性差异(P〉0.05);b)在左/右侧弯和左/右轴向旋转状态下,小关节切除1/2以上的各组均与正常组有显著性差异(P〈0.05或P〈0.01)。结论a)单侧小关节分级切除对腰椎节段的前屈、后伸稳定性无显著性影响;b)当腰椎小关节切除范围超过1/2,对腰椎节段侧弯运动有显著性影响,尤其以向对侧侧屈为甚;c)当一侧小关节切除超过1/2后,由于失去了小关节和关节囊的限制,导致腰椎活动节段轴向旋转范围增加显著。
简介:目的验证新型寰椎椎弓根螺钉离体生物力学稳定性。方法通过CT扫描获取1名健康成年男性志愿者C0~3图像信息,应用Hypermesh12.0等图像处理软件构建C0~3三维有限元模型并验证其有效性。置入新型寰椎椎弓根螺钉并枢椎椎弓根螺钉或传统寰椎椎弓根螺钉并枢椎椎弓根螺钉建立2种内固定模型,观察其前屈、后伸、侧曲、扭转等加载条件下C0/C1、C1/C2、C2/C3的活动度及内固定的应力分布,比较2种内固定的生物力学特性。结果置入新型螺钉后C1/C2扭转活动度比传统螺钉减少20.3318%,其他加载条件下活动度基本等同。在侧曲与扭转状态下,新型螺钉最大应力均小于传统螺钉,在前屈、后伸时最大应力相当。结论新型螺钉的生物力学稳定性与传统螺钉相当,在对抗扭转活动方面优于传统螺钉;新型螺钉使应力更加合理分散,最大应力减小,有助于降低内固定失效风险。
简介:目的应用三维有限元法对不同固定方式的单纯颧骨骨折(Zingg分类B类)进行生物力学分析,为临床选择最佳的单纯颧骨骨折固定方式提供理论依据。方法应用螺旋CT扫描及相关软件建立单纯颧骨骨折内固定三维有限元模型.并利用MSC.Marc软件对模型进行应力分析。结果颧牙槽嵴一点钛板固定时,应力集中分布于钛板中部,三点(颧牙槽嵴、颧额缝、眶下缘)钛板固定时,应力主要分布于眶下缘和颧牙槽嵴处。一点固定时,骨折断端的最大相对位移是0.12mm,大于三点固定法。颧牙槽嵴一点可吸收板固定时,最大应力位于上缘钛板的中部,骨折断端的最大相对位移是0.0926mm。结论三点固定优于颧牙槽嵴一点固定.但后者是单纯颧骨骨折同定最简便的方法。颧牙槽嵴一点可吸收板固定可获得一点式钛板固定同样的效果。
简介:目的应用三维有限元方法,对不同固定方式的下颌角骨折进行生物力学分析,为临床选择下颌角骨折固定方式提供理论依据。方法应用螺旋CT扫描及相关软件,建立下颌角骨折内固定系统三维有限元模型,并利用MSC.Marc软件对模型进行应力分析.结果张力带固定时应力集中分布于钛板中部.而双列小型板固定时最大应力位于上缘钛板中部。张力带固定时骨折断端的最大相对位移大于双列小型板固定。在健侧后牙咬糌和前牙咬黯情况下,张力带固定的安全咬黯力范围分别在102.7N和40.3N以下。结论下颌角骨折时.双列小型板固定的稳定性优于张力带固定。选取适当的咬胎方式.张力带固定也可以达到下颌骨骨折固定的安全范围。
简介:摘要:随着铁路建设的发展,桥梁病害增多,其中高铁桥垫开裂问题较为突出,严重影响桥梁的使用功能和使用寿命。为研究轴瓦混凝土开裂原因,以商丘-合肥-杭州火车站新战线工程(安徽、浙江段)为背景,采用ANSYS有限元软件系统对收缩新旧混凝土、桥墩以及垫板的新浇筑垫石在年限条件存在差异的情况下,受力状态是否会发生改变,以及支撑垫石的震动是否始终能够保持一定的紧密程度,并基于上述分析结果的前提下,对如何保障支撑垫石稳固,避免其产生开裂等一系列问题提出了相对应的改进措施。根据调查结果显示,梁背支撑垫石在使用过程中产生拉应力的一个重要原因就是新旧混凝土产生了收缩,而且新旧混凝土之间的年龄差和垫石的收缩应力之间是存在着正相关的关系,并在不断增长之后能够回落到一个相对稳定的状态。另外支撑垫石的混凝土必须振动紧实,从而避免抗拉强度的升高,进而避免垫石内部出现裂缝等情况。为此还应该针对垫石进行浇筑,多方面入手避免垫石开裂。
简介:摘要:工程机械是现代化建设的重要工具,其性能和质量直接关系到施工效率和工程质量。而工程机械的零部件设计则是整个机械设计中的重要环节之一。传统的零部件设计方法主要依赖于试验和经验,存在着试验成本高、周期长、效率低等问题。为了解决这些问题,有限元分析法作为一种计算机辅助工程分析方法,逐渐得到了广泛应用。有限元分析法可以通过将实际结构离散化为有限个单元,然后对每个单元进行数学模型的建立和求解,最终得到整个结构的应力、变形、疲劳寿命等信息。相比于传统的试验方法,有限元分析法具有计算精度高、成本低、效率高等优点。因此,在工程机械零部件设计中,有限元分析法得到了广泛的应用。本文主要探讨了有限元分析法在工程机械零部件设计中的应用。
简介:在现有热态颗粒介质压力成形(HGMF)工艺有限元仿真分析中,需要假设离散性质的颗粒介质为连续体(Drucker-Prager模型),这使得颗粒介质在传压和流动过程中产生拉应力,与实际工艺不相符。为解决此问题,提出离散元与有限元(DE-FE)耦合仿真分析方法。通过颗粒介质传压性能实验和板材热单向拉伸实验得到仿真模型的材料参数,采用VisualBasic语言建立DE-FE耦合仿真平台,分析HGMF工艺成形AA7075-T6圆锥形件的工艺特征,并进行工艺试验验证。研究表明:DE-FE耦合仿真结果与实验结果吻合较好,为解决离散体与连续体耦合作用的力学问题提供新的分析手段。更多还原
简介:摘要目的通过仿生优化设计及有限元分析提高全冠修复体的力学性能并阐明其最佳弹性模量分布。方法构建7种具有不同类型全冠修复体的下颌第一前磨牙有限元模型,分别为氧化锆全冠(A模型)、二硅酸锂玻璃陶瓷全冠(B模型)、氧化锆-饰瓷全冠(C模型)、二硅酸锂玻璃陶瓷-饰瓷全冠(D模型)、仿人牙釉质8层结构全冠(E模型)、经遗传算法(GA)优化使全冠拉应力峰值最小的8层结构全冠(F模型)及经GA优化使水门汀黏接层剪切力峰值最小的8层结构全冠(G模型)。在全冠咬合面平行牙长轴模拟施加600 N载荷,计算并分析各模型的最大主应力,以提高全冠修复体的力学性能并阐明其最佳弹性模量分布。结果冠部拉应力主要集中在颈缘及组织面。其中E模型表现出相对较低的拉伸应力峰值17.72 MPa,其在F模型降至16.25 MPa,在G模型为25.79 MPa;水门汀黏接层的剪切应力主要集中在靠近肩台的轴壁侧及肩台外侧边缘。其中E模型剪切应力峰值为11.81 MPa,F模型为11.79 MPa,在G模型降至6.14 MPa。结论经GA优化以降低水门汀剪切力峰值的弹性模量分布可更好地改善全冠修复体的力学性能。