骨骼材料力学性能测试分析与验证方法研究

123456aa · 发表于 2022-4-27 18:22:58

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骨材料结构复杂，其力学性能受诸多因素的影响，难以获取其准确的特征参数。本论文进行骨骼材料力学性能测试分析与验证方法的研究具有一定的理论和现实意义。本课题针对骨材料力学性能测试与预测研究中存在的题目，以人体股骨材料为研究对象，研究确定了股骨试样（包括皮质骨试样和松质骨试样）的取样位置，完成了试样的几何外形尺寸设计，并成功建立了一套基于国人股骨的从取样、加工制作到保存的完整方法。成功的制备了一批符合设计规格的皮质骨试样和松质骨试样，并对制得的骨试样分别进行三种不同的力学测试试验，为骨材料力学测试的标准化提供一定的参考。另外利用Micro CT进行骨试样形态学参数的获取。接下来对已获得的数据进行处理分析，进行了骨材料特征参数之间的相关性研究，详细探讨了骨表观密度分别与灰密度、骨矿密度、弹性模量和强度极限四组参数之间的相关性分析，得出了相应的拟合关系式，如在本课题中皮质骨试样的骨表观密度与弹性模量的关系式为E=0.69671p^3.55936，为骨材料力学性能的预测研究提供有益的参考。最后，对已获得的拟合公式的验证研究进行了初步的探讨，得出了一些有意义的结果，为国人骨材料力学性能的进一步预测研究提供基础数据，并为有限元仿真分析的进一步发展和临床预测评估提供技术储备。

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