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《碩士論文-陶瓷-金屬?gòu)?fù)合人工骨仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、碩士研究生學(xué)位論文新疆大學(xué)論文題目(中文)：陶瓷-金屬?gòu)?fù)合人工骨仿生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)研究論文題目(外文)：Basicresearchofceramic-metalcompositebionicscaffoldforbonetissueengineering研究生姓名：學(xué)科、專業(yè)：機(jī)械制造及其自動(dòng)化學(xué)位類別:工學(xué)碩士研究方向：CAD/CAM及先進(jìn)制造技術(shù)導(dǎo)師姓名職稱：論文答辯日期年月日學(xué)位授予日期年月日新疆大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文摘要骨組織工程支架是構(gòu)建組織工程活性骨的前提，其結(jié)構(gòu)和生理機(jī)能決定了大段仿生人工骨的成骨性能。因此支架不僅要具備與所替代部位的骨骼外形
2、相匹配，而且要具備三維貫通的微結(jié)構(gòu)為組織的長(zhǎng)入、再生、營(yíng)養(yǎng)輸送和代謝提供通道，同時(shí)更要具備足夠的強(qiáng)度去承受宿主組織環(huán)境中的壓力為新長(zhǎng)的組織提供暫時(shí)的力學(xué)支撐，這也是大段仿生人工骨的研究難點(diǎn)。針對(duì)該難點(diǎn)，本文利用不同材料具有的不同的生物性能和力學(xué)性能，提出使用陶瓷材料制備仿生人工骨的微結(jié)構(gòu)，鈦合金材料制備仿生人工骨的輪廓結(jié)構(gòu)，并且利用流體力學(xué)對(duì)仿生人工骨微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化選取，利用力學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)仿生人工骨結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)驗(yàn)證。同時(shí)采用快速成形技術(shù)制備仿生骨支架負(fù)型，對(duì)仿生骨支架的成形工藝進(jìn)行了初步研究。對(duì)股骨在復(fù)雜受力下應(yīng)力分析研究的基礎(chǔ)上，對(duì)股骨進(jìn)行了數(shù)值模擬分析
3、。應(yīng)用Mimics軟件將股骨CT數(shù)據(jù)以DICOM格式導(dǎo)入，生成股骨三維模型，對(duì)模型進(jìn)行面網(wǎng)格劃分、物理材料賦值，應(yīng)用ANSYS軟件實(shí)現(xiàn)三維模型體網(wǎng)格劃分，并根據(jù)股骨骨折機(jī)制，設(shè)置股骨頭傳遞關(guān)節(jié)力的大小和作用點(diǎn)位置，以用來(lái)模擬股骨在正常活動(dòng)和突發(fā)狀況下的形變和應(yīng)力分布，得出股骨骨折的應(yīng)力特征和應(yīng)力趨勢(shì)。數(shù)值仿真結(jié)果與股骨骨折機(jī)制相符合，為股骨缺損修復(fù)研究提供了基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)假體置換后股骨距受力規(guī)律的研究，建立出六種不同密度的支架結(jié)構(gòu)，并分別對(duì)這幾種結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，選擇可承受最大受力的支架結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)股骨距的尺寸特征，建立適合的支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，與股骨
4、距路徑受力曲線進(jìn)行比較。并以此支架結(jié)構(gòu)建立仿生人工骨支架，通過(guò)逐步減小支架密度的方式，達(dá)到與股骨距應(yīng)力趨勢(shì)相符的目的。在對(duì)自然骨微孔結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)上，建立了六個(gè)具有三維貫通的正交型微孔道人工骨模型，其中孔徑為的支架4個(gè)，孔徑為的支架2個(gè)。由Wolff定律VII新疆大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文可知骨細(xì)胞的增殖與所受的剪切力密切相關(guān)，結(jié)合N-S方程對(duì)本次設(shè)計(jì)的六個(gè)仿生人工骨微結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)劣評(píng)價(jià)，將六種微結(jié)構(gòu)放入相同的流場(chǎng)環(huán)境中分析，將數(shù)值分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，并與利于骨細(xì)胞增殖的剪切力范圍對(duì)比，結(jié)果表明仿生骨微結(jié)構(gòu)孔隙率對(duì)于剪切力的影響不大，相反微結(jié)構(gòu)孔徑的大小對(duì)剪切力
5、起主導(dǎo)作用。在對(duì)人工骨仿生支架負(fù)型制造法研究的基礎(chǔ)上，建立了兩種帶有微孔道的仿生人工骨支架負(fù)型，即正交型和輪輻型。結(jié)合快速成形技術(shù)建立支架負(fù)型的實(shí)體模型，并向其中填充生物材料，燒結(jié)后得到具有生物活性的人工骨支架。對(duì)不同填充法和不同處理方式下，人工骨支架的燒結(jié)效果進(jìn)行分析討論，得出支架燒結(jié)后碎裂的原因，對(duì)仿生人工骨支架的成型工藝進(jìn)行了初步研究。關(guān)鍵詞：仿生人工骨股骨數(shù)值分析支架結(jié)構(gòu)微結(jié)構(gòu)成型工藝論文類型：應(yīng)用基礎(chǔ)VII新疆大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文AbstractBonetissueengineeringscaffoldisthepreconditionofc
6、onstructingactivebone,itsstructureandphysiologicalfunctiondeterminesthelongbionicartificialboneosteogenesisperformance.Soscaffoldshouldnotonlymatchthereplacedboneshape,butalsohave3Dmicrostructuretoprovidechannelsfortissueingrowth,regeneration,nutritionmetabolism,atthesametimehave
7、sufficientstrengthtowithstandtheenvironmentofhostorganizationpressurefornewtissuegrowprovidestemporarymechanicalsupport,thisisthepivotalkeyforbionicartificialboneresearch.Aimedatthedifficulty,accordingtothedifferentmaterialwithbiologicalpropertiesandmechanicalproperties，thispaper
8、putforwardusingthebionichumanbonemicrost
