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基于有限元方法的类手性蜂窝夹芯椎体植入物结构优化设计
1
作者
聂文彬
郭媛
+4 位作者
张绪树
赵轶波
赵斌
徐志康
柯海波
《医用生物力学》
北大核心
2025年第2期421-427,共7页
目的提高三手性蜂窝夹芯结构的力学性能,符合椎体植入物结构的设计标准。方法通过添加辅助支撑结构进行优化设计,构建类手性蜂窝夹芯结构,采用有限元法研究辅助支撑结构对类手性蜂窝夹层结构的影响和支撑位置与力学性能指标之间的关系,...
目的提高三手性蜂窝夹芯结构的力学性能,符合椎体植入物结构的设计标准。方法通过添加辅助支撑结构进行优化设计,构建类手性蜂窝夹芯结构,采用有限元法研究辅助支撑结构对类手性蜂窝夹层结构的影响和支撑位置与力学性能指标之间的关系,并讨论不同结构的变形机制对力学性能的影响。结果与三手性蜂窝夹层结构相比,类手性蜂窝夹层结构都具有较优的力学性能,其中辅助支撑结构垂直于韧带的类手性d_(CW)蜂窝夹层结构的力学性能最优,该位置为最佳的支撑位置。当体积作为控制变量,类手性蜂窝夹层结构在x_(1)方向的压缩刚度、刚度质量比和横向应变与支撑位置的变化显著性相关,且均为正相关。结论作为一种新型类手性蜂窝结构,该结构为蜂窝夹层结构作为椎体植入物结构的优化设计和临床应用提供生物力学依据。
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关键词
类手性蜂窝夹层结构
辅助支撑
结构
优化
有限元仿真
椎体植入物
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题名
基于有限元方法的类手性蜂窝夹芯椎体植入物结构优化设计
1
作者
聂文彬
郭媛
张绪树
赵轶波
赵斌
徐志康
柯海波
机构
太原理工大学生物医学工程学院
山西医科大学第二医院骨科
出处
《医用生物力学》
北大核心
2025年第2期421-427,共7页
基金
国家自然科学基金项目(11472185)
山西省华晋骨科公益基金。
文摘
目的提高三手性蜂窝夹芯结构的力学性能,符合椎体植入物结构的设计标准。方法通过添加辅助支撑结构进行优化设计,构建类手性蜂窝夹芯结构,采用有限元法研究辅助支撑结构对类手性蜂窝夹层结构的影响和支撑位置与力学性能指标之间的关系,并讨论不同结构的变形机制对力学性能的影响。结果与三手性蜂窝夹层结构相比,类手性蜂窝夹层结构都具有较优的力学性能,其中辅助支撑结构垂直于韧带的类手性d_(CW)蜂窝夹层结构的力学性能最优,该位置为最佳的支撑位置。当体积作为控制变量,类手性蜂窝夹层结构在x_(1)方向的压缩刚度、刚度质量比和横向应变与支撑位置的变化显著性相关,且均为正相关。结论作为一种新型类手性蜂窝结构,该结构为蜂窝夹层结构作为椎体植入物结构的优化设计和临床应用提供生物力学依据。
关键词
类手性蜂窝夹层结构
辅助支撑
结构
优化
有限元仿真
椎体植入物
Keywords
chiral-like honeycomb sandwich structure
auxiliary support structure
structural optimization
vertebral implant
分类号
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于有限元方法的类手性蜂窝夹芯椎体植入物结构优化设计
聂文彬
郭媛
张绪树
赵轶波
赵斌
徐志康
柯海波
《医用生物力学》
北大核心
2025
0
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