骨水泥假体柄-股骨界面应力传递模型

• 作者: 何荣新 俞学中 郭乙木
• 来源期刊: 透析与人工器官
• 学科: 医学
• 关键词: 股骨 骨水泥假体柄 应力分析
• 年，卷（期）: 2009,（1）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 6-11
• 页数: 6页
• 分类号: R473.6
• 字数: 5020字
• 语种: 中文

摘要

目的 研究骨水泥假体柄与股骨界面应力传递的力学模型.方法 将股骨、骨水泥,假体柄视为线弹性和各项同性材料结合的同心圆柱体.建立包含热效应时的轴对称界面应力传递模型,获得了股骨、骨水泥和假体柄轴向应力以及假体柄/骨水泥、骨水泥/股骨界面剪切应力随轴向位置的分布.结果 界面失效是假体柄/骨水泥/股骨结构的主要失效形式,且存在热效应时,界面更可能产生混合的而不是存剪切的失效形式;由于骨水泥具有较高的热膨胀系数,热效应的存在具有加速界面失效从而加剧应力遮盖效应的趋势;在较高热残余温差下,运用钴铬合金比Ti-6Al-4V合金假体柄材料更容易导致界面和股骨的失效.结论 在骨水泥,假体柄承受压缩应力的状态下,应用弹性力学的基本方程,获得了假体柄,骨水泥,股骨轴向应力以及界面剪切应力随轴向位置的分布.界面失效是假体柄,骨水泥,骨结构承载的主要失效形式.热残余温差的存在,加速了假体柄、骨水泥和股骨界面的失效,加速了假体柄的松动,加剧了股骨应力遮盖效应.这主要是骨水泥具有较高的热膨胀系数所致.由于Ti-6Al-4V(钛合金)材料的弹性模量和热膨胀系数比钴铬合金小,在一定程度上缓和了界面和股骨的失效.这与临床所见一致.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	郭乙木	浙江大学工程力学系	69	669	15.0	21.0
2	何荣新		28	114	7.0	9.0
3	俞学中		5	20	3.0	4.0