鎂合金骨板組織液流場分析及表面織構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、目前臨床主要應(yīng)用的固定植入體是不銹鋼和鈦合金骨板。這些骨板雖然能促進骨愈合，起到加強內(nèi)固定的作用，但是會給患者帶來負重感和二次手術(shù)的傷害。而鎂合金骨板密度和人體骨相近，鎂元素能被人體吸收，促進骨骼生長，無負重感，減少二次手術(shù)的傷害。故本文通過對鎂合金骨板與斷骨之間流場進行分析，研究攜帶藥物的組織液的流動狀態(tài)及分布規(guī)律，研究鎂合金骨板表面不同織構(gòu)型式對組織液流動狀態(tài)的影響。通過有無織構(gòu)的組織液流場分析，對織構(gòu)的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計和優(yōu)化。

2、　　經(jīng)過分析與計算，設(shè)計截面為正方形、半圓形、正六邊形凹坑的三種鎂合金骨板表面織構(gòu)。通過在鎂合金骨板表面添加織構(gòu)，增加鎂合金骨板與脛骨組織的接觸面積，同時增大鎂合金骨板表面的載藥量。對鎂合金骨板表面流場進行數(shù)學(xué)建模，通過對流場的速度、壓力、剪切應(yīng)力的計算與分析，為鎂合金骨板表面織構(gòu)優(yōu)化與分析打下堅實基礎(chǔ)。
　　本文分析鎂合金骨板表面組織液與藥物組成的兩相流的流場分析。通過正方形、半球形、正六邊形三種單織構(gòu)的骨板流場與無織構(gòu)骨板流場

3、兩相流的比較分析，得出有表面織構(gòu)的鎂合金骨板流場的速度、壓力、剪切應(yīng)力較大，能促進骨骼愈合。而三種單織構(gòu)的流場中，半球形織構(gòu)的鎂合金骨板更能促進人體骨骼愈合的速度。單織構(gòu)流場的分析為鎂合金表面織構(gòu)的優(yōu)化打下堅實的基礎(chǔ)。通過比較分析鎂合金骨板表面單織構(gòu)的半球形流場與多織構(gòu)的半球形流場發(fā)現(xiàn)，多織構(gòu)流場與單織構(gòu)流場差別不大，對有限元分析結(jié)果與數(shù)值計算結(jié)果進行相互對比，得出誤差在允許范圍內(nèi)，說明半球形織構(gòu)應(yīng)用到鎂合金骨板上是合理的。