有限元分析优化设计人工颈椎复合关节系统球窝关节

作者：周江军; 雷伟; 吴子祥; 严亚波; 韩宝君

来源：医用生物力学, 2010, 25(04): 302-307.

DOI：10.16156/j.1004-7220.2010.04.003

• 人工关节
• 有限元分析
• 计算机辅助设计
• 优化设计
• 颈椎复合关节

目的对人工颈椎复合关节系统球窝关节进行优化设计。方法建立人工颈椎复合关节系统的三维模型,并采用有限元方法对其进行网格划分;设置球窝零件球柄高度的尺寸的变化范围,模拟假体系统在体负载情况;对模型进行优化设计分析,对不同尺寸特征的复合关节系统进行应力、应变分析,并评价系统安全系数。结果系统最大Vonmises应力出现在该装置前屈位球柄和基底部相接处,并随球柄高值增大,最小安全系数呈近似抛物线变化。结论综合考虑系统的稳定性和活动度需要,认为当球柄高为6.0mm时,球窝关节结构最优。

• 单位
  第四军医大学; 西京医院