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国家自然科学基金(51205241)

作品数:11 被引量:18H指数:3
相关作者:华子恺范永威刘冬旭张欢欢黄秀玲更多>>
相关机构:上海大学利兹大学西安交通大学更多>>
发文基金:国家自然科学基金国家教育部博士点基金上海市自然科学基金更多>>
相关领域:医药卫生机械工程金属学及工艺生物学更多>>

文献类型

  • 11篇中文期刊文章

领域

  • 5篇医药卫生
  • 4篇机械工程
  • 2篇金属学及工艺
  • 1篇生物学
  • 1篇一般工业技术

主题

  • 6篇关节
  • 4篇磨损
  • 3篇髋关节
  • 2篇人工关节
  • 2篇人工髋关节
  • 2篇维生素
  • 2篇骨盆
  • 1篇动压
  • 1篇动压润滑
  • 1篇新型生物
  • 1篇旋动
  • 1篇医用
  • 1篇异响
  • 1篇有限元
  • 1篇有限元分析
  • 1篇植入
  • 1篇植入材料
  • 1篇软骨
  • 1篇润滑
  • 1篇上楼梯

机构

  • 10篇上海大学
  • 1篇西安交通大学
  • 1篇利兹大学

作者

  • 9篇华子恺
  • 3篇范永威
  • 2篇黄秀玲
  • 2篇刘冬旭
  • 2篇张欢欢
  • 1篇韦庆玥
  • 1篇洪跃
  • 1篇陶德华
  • 1篇华卫平
  • 1篇靳忠民

传媒

  • 2篇医用生物力学
  • 2篇北京生物医学...
  • 1篇机械工程学报
  • 1篇润滑与密封
  • 1篇摩擦学学报(...
  • 1篇河北科技大学...
  • 1篇材料工程
  • 1篇上海大学学报...
  • 1篇Journa...

年份

  • 2篇2022
  • 1篇2021
  • 1篇2019
  • 2篇2016
  • 2篇2015
  • 2篇2014
  • 1篇2013
11 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
人工关节材料复合运动磨损测试装置研究与开发被引量:2
2014年
根据人工关节材料的体外磨损性能测试,开发了一种新型复合运动销盘测试装置(MPOD)。借助公理化设计原则,分析了仪器中不同功能之间的关系。根据独立公理生成了相应的设计矩阵,并在非耦合设计矩阵的基础上进行模块化开发,包含运动合成模块、销导向模块及加载模块。通过销传导模块中的力传感器可对试验中的摩擦力进行测量。
华子恺范永威张欢欢
关键词:人工关节磨损
聚甲基丙稀酸羟乙酯甘油凝胶仿软骨材料的制备与性能
2019年
为了使人体关节软骨损伤后得到修复,采用热聚合的方法制备了一种新型人工仿软骨材料。在水浴保温和引发剂条件下,采用甲基丙稀酸羟乙酯(CH2CCH3COOCH2CH2OH,HEMA)和医用甘油(C3H8O3)聚合成一种新型凝胶,并对其分别进行了表面形貌观察和猪软骨硬度的对比,以及抗压性、弹性等力学性能测试。使用FTIR红外光谱对其作分析表征,结果表明:凝胶主体仍然是聚甲基丙稀酸羟乙酯(PHEMA),甘油以凝胶态存在;凝胶硬度随甘油比例增加而下降,但凝胶表面粗糙度却增加;当HEMA与甘油质量比例为1∶1~1∶3时,凝胶的硬度较为接近猪软骨;在比例为1∶1和1∶2的条件下,表面光滑。4种比例下的凝胶都具有良好的抗压性和弹性,当质量比为1∶1时抗压性能和综合性能最好。实验结果表明PHEMA与甘油的凝胶聚合物如果作为人工仿软骨材料,具有力学性能良好的优点,将可能提供给临床实验作进一步考察。
王聃陶德华黄秀玲华子恺
关键词:甘油凝胶人工软骨力学性能
单腿站立姿态下Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ型标准半骨盆假体生物力学研究被引量:4
2015年
目的针对半骨盆假体发展中的标准化问题,建立Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ型标准半骨盆假体模型,对受损骨盆进行骨盆环重建,并进行生物力学研究,以评价其力学响应特点。方法使用有限元方法模拟人体骨盆在单腿站立时的受力情况。所使用的骨盆模型包含相关关节软骨和韧带,以模拟真实体内环境。结果在单腿站立姿态载荷作用下,重建骨盆中应力分布与健康骨盆相似,应力均从S1面经由骶髂关节向下传递;骨与假体应力峰值低于材料的屈服极限。结论Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ型标准半骨盆假体能够可靠地恢复受损骨盆的功能,研究结果为该种假体在使用中的力学可靠性提供初步的理论依据。
刘冬旭严新谊华子恺
关键词:骨盆重建有限元分析
维生素E型人工膝关节在ISO标准步态与上楼梯运动下的磨损情况对比
2022年
为研究人工膝关节假体在ISO标准步态与上楼梯运动负载下的摩擦磨损情况,通过对日常活动频次及动力学和运动学的研究与分析,基于人工膝关节磨损试验机,以新型Vitamin E型人工膝关节为对象进行500万次标准步态磨损测试加200万次上楼梯运动磨损测试.结果表明正常步态阶段的磨损率为4.34 mg/mc,上楼梯运动阶段的磨损率为5.95 mg/mc.上楼梯运动相比标准步态对半月板衬垫的磨损量造成更大的影响,半月板衬垫表面形貌相较标准步态磨损后表面形貌也发生了显著变化,出现了条纹图案和局部凹陷,这种表面形貌结果更接近于临床半月板衬垫取出物的表面形貌,目前对于人工膝关节假体的标准磨损测试方式不够全面,需要进一步改进整个测试的方案才能更好地体现体外磨损测试的意义.
宋一舟张采夫肖伟立华子恺
关键词:人工膝关节磨损上楼梯
人工髋关节股骨柄专用型疲劳测试装置研制被引量:2
2016年
疲劳性能是人工关节等外科植入物可靠性的关键指标。针对人工髋关节疲劳性能测试问题,开发了专用型人工关节疲劳测试装置,基于装置,根据ISO7206标准,针对人工股骨柄产品进行了体外疲劳试验,并通过三坐标仪对试样进行变形测量与三维重构;此外,对试样中人工股骨柄进行有限元计算,模拟结果与试验所得变形量相吻合;经500万次循环疲劳试验后,该装置运行平稳、无异常,达到设计可靠性标准,能够有效进行人工髋关节疲劳标准测试与评估。
华子恺张欢欢韦庆玥范永威潘绍斌
关键词:人工髋关节股骨柄测试装置
陶瓷髋关节异响在全骨盆模型下的数值模拟研究被引量:1
2016年
目的针对陶瓷人工髋关节置换术后患者出现的临床异响问题,探究异响产生的机制。方法建立全骨盆-陶瓷人工髋关节假体-股骨系统的有限元模型,对其进行摩擦耦合下的复特征值分析,研究其在摩擦力作用下的动态响应;分析假体组件的振动特性,并通过对比组件和系统的模态振型,探究引起异响产生的振源。结果随着摩擦系数的增加,假体系统发生了模态耦合,并产生了不稳定模态。不稳定模态振型主要表现为股骨组件的弯曲和扭转振动,同时在股骨组件的模态分析结果中存在频率与振型都与之相近的模态。另外,频率为1250 Hz、2400 Hz和3930 Hz左右的不稳定模态具有较大的负模态阻尼比。股骨组件在不稳定模态频率1250 Hz和2400 Hz左右的弯曲共振和3930 Hz左右的扭转共振是假体系统自激振动的振源。结论模态耦合是摩擦引起假体系统自激振动的可能机制。骨盆也参与了噪声的辐射,同时也是假体系统产生不稳定模态的因素之一。
严新谊刘冬旭华子恺靳忠民
关键词:异响骨盆
一种新型生物植入材料磨损测试装置被引量:1
2014年
摩擦磨损是造成人工关节等生物医用材料在体内失效的主要因素.借助生物材料磨损试验机,对生物植入材料进行体外实验,以考察材料的强度、摩擦磨损等性能.这对于生物材料在人体中的应用研究十分重要.介绍一种新型的销盘型(pin on disc,POD)生物植入材料磨损测试装置(Biotribo-POD).该试验机可以对生物材料进行生物摩擦学试验,主要用于模拟和预测临床中人工关节等生物材料的磨损特性,其中对髋关节、膝关节和肩关节植入材料的预测是研究的重点.该试验机有6个工位,可以同时对6个销进行试验.装置分为4个模块:加载模块、销导向模块、框架模块和运动模块.该试验机的主要特点是可以通过电脑程序的控制实现多种轨迹,而且可通过调节所受载荷研究运动情况对材料磨损造成的影响.
范永威华子恺吴亦天华卫平
关键词:植入材料磨损
基于ASTM F543-17标准测试的医用接骨螺钉旋动扭矩计算模型被引量:1
2021年
目的研究医用接骨螺钉的旋动扭矩计算模型。方法分析自攻型接骨螺钉在旋入过程中的3个主要阶段,对螺纹形成阶段的扭矩与扭转角进行力学建模与模拟计算;同时,根据ASTM F543-17(YY/T 1506-2016)标准的要求,对来自3个厂家的规格均为φ2.9×12接骨螺钉在不同等级聚氨酯实验块上开展螺钉体外旋入实验,将实验结果与计算结果进行比较分析。结果理论模型所得与实验测得最大旋入扭矩偏差值分别为5、12 m N·m,小于实验测得扭矩的10%,在可接受的误差范围内。结论所开发的接骨螺钉旋动力学计算模型能够模拟并预测研发与临床应用中的旋动扭矩,结合体外扭动实验,能够为接骨螺钉的研发与设计提供一种有效途径。
华子恺叶华鑫
关键词:力学模型
维生素E稳定型高交联聚乙烯人工关节磨损及磨屑的研究进展
2022年
近年来,添加了抗氧化剂维生素E的维生素E稳定型高交联聚乙烯(vitamin E stabilized highly cross-linked polyethylene,VE/HXLPE)成为了一种继普通超高分子量聚乙烯(ultra high molecular weight polyethylene,UHMWPE)和高交联聚乙烯(highly cross-linked polyethylene,HXLPE)的新一代聚合物类生物材料,已被应用于人工关节置换术中。目前,针对VE/HXLPE型人工关节磨损及磨屑的研究缺少系统总结,因此本文调研了近十年的相关文献,综述VE/HXLPE型人工关节在体外与临床的磨损及磨屑的研究进展,为其应用提供一定的参考和指导。
冯景李春亚黄秀玲华子恺
关键词:人工关节磨损磨屑
Biomechanical Study on the Novel Biomimetic Hemi-Pelvis Prosthesis被引量:3
2013年
A pelvic endoprosthesis is the primary means of pelvic reconstruction after internal hemipelvectomy. In this study, a novel biomimetic hemipelvic prosthesis, including an artificial ilium, an artificial acetabulum, and an artificial pubis, was developed. A Finite Element Method (FEM) was carried out to investigate the biomechanical performance of a pelvis reconstructed with biomimetic hemipelvic prosthesis. Two models, including the reconstructed pelvis and the original pelvis (control model), were established according to the geometry from CT data of a human male patient with pelvic bone sarcomas. The FE models predict that the biomeehanical function of the pelvic ring can be reestablished using this prosthesis. Results show that the body force loaded on the S 1 vertebra is restored and transferred towards the sacro-iliac joint, and along the ilium onto the bearing surface of the artificial ilium, then to the artificial acetabulum and pubis. Von Mises stresses observed in this reconstructed pelvis model are still within a low and elastic range below the yielding strength of cortical bone and Ti6A14V. The values of deformation and strain of the reconstructed pelvis are close to the data obtained in the original pelvis. With the partial replacement of the pubis, little influence is found towards the pubis symphysis. However, the interface between the prosthesis and pelvic bone may become the critical part of the reconstructed pelvis due to the discontinuity in the material properties, which results in stress shielding and deformation constraining. So a biomimetic flexible connection or inter layer to release the deformation of pelvis is suggested in future designing.
Zikai HuaYongwei FanQinghong CaoXianbo Wu
关键词:BIOMECHANICSFEM
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