股骨头的有限元分析

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编辑:杭州那泰科技
将6个有限元分析模型在Matic3.0软件内打开,进行面网格划分和网格优化(面网格数见表1),使模型面网格均匀,并降低面网格错误发生率,股骨近端面网格优化后进行体网格划分(体网格数见表1),然后将体网格模型导回Mimics16.0,按照表格,并参照软件中材料公式及灰度值进行材料赋值。
将赋值后的模型导入到ANSYS软件中,进行有限元仿真实验。固定模型股骨远端表面,按照躯干和上肢在体质量中的比例换算出加载在单个股骨头上的应力值(病例1为20.2kg×9.8=197.96N;病例2为21kg×9.8=205.8N;病例3为22.8kg×9.8=223.44N,见表1)。分别在3个模型股骨头表面持续施加相应载荷,并使载荷均匀分布于表面各节点。采用定性和定量两种方法表示,前者用应力分布云图表示(图3-6,彩图见插页)。后者计算方法如下:计算股骨颈和通道应力集中部位的平均VonMises应力,在应力集中部均匀选取10个节点,计算其均值(表2-4)。
通过表2-4有限元数据分析,、、期中,分别比较加载一定应力后,单孔CD和5孔HCD股骨头应力,股骨头应变;分析股骨头、股骨颈和粗隆处髓芯减压开口处等数据,不论期还是期ANFH,HCD减压后,无论应力和变形,均优于单孔CD减压。HCD多通道减压更稳定、安全。