材料匹配与人工髋关节接触性能分析

• 作者: 奚卉 张茜 毛锋 王凤才 程倩 郭海洋
• 来源期刊: 医用生物力学
• 学科: 医学
• 关键词: 人工髋关节 材料组合 接触力学 弹性模量 变形 磨损
• 年，卷（期）: 2014,（1）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 38-45
• 页数: 8页
• 分类号: R318.01
• 字数: 4666字
• 语种: 中文

摘要

目的 研究当前临床常用的不同材料匹配的典型人工髋关节接触力学性能.方法 建立球基共型接触人工髋关节的有限元模型;通过施加恒定竖直方向载荷,等效模拟关节正常行走情况下的接触力学,分析材料匹配球面的接触性能及评估相应的磨损预测.结果 获得具有诸如金属对金属(MOM)、金属对陶瓷(MOC)、陶瓷对陶瓷(COC)、陶瓷对聚合物(COP)、金属对聚合物(MOP)5种材料组配条件下的人工髋关节接触性能数值分析;结果显示其接触应力由大到小排列分别为COC、MOC、MOM、COP和MOP;而接触面积由大到小排列分别为MOP、COP、MOM、MOC和COC.结论 高弹性模量和低泊松比的材料匹配的人工髋关节变形量较小,但会导致局部应力较大;将低弹性模量和高泊松比的柔性材料聚乙烯作为髋臼,则不会出现较大的接触应力集中,但变形量较大,且出现边缘受力情况.另一方面,MOM和MOC材料匹配的人工髋关节具有较低的接触磨损性能,对临床上人工髋关节选材提供参考价值.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王凤才	武汉科技大学机械工程学院	11	160	7.0	11.0
4	张茜	武汉科技大学机械工程学院	32	74	5.0	7.0
6	毛锋	武汉科技大学机械工程学院	1	4	1.0	1.0
7	郭海洋	西安交通大学航天学院和机械工程学院	1	4	1.0	1.0
8	程倩	武汉科技大学机械工程学院	5	37	4.0	5.0
9	奚卉	西安交通大学航天学院和机械工程学院	2	7	2.0	2.0