C4～C6颈椎有限元模型的建立和多点力学加载方法
柏传毅1
宁宁1
凌伟2
田振兴2
党晓谦1
王坤正1
1.西安交通大学医学院第二附属医院骨一科,陕西省西安市,7100042.西安交通大学航天航空学院,陕西省西安市,710049
摘要：背景:人体颈椎运动是多节段之间相互力学及位移关系的变化,建立多节段有限元模型及多点力学加载方法可以为颈椎生物力学研究提供高精度的模型和科学的计算分析方法.目的:建立人体C4~C6颈椎三维有限元模型,并在此基础上提出多点力学加载方法.方法:以正常人C4~C6颈椎CT图像作为数据源,利用Mimics10.0、Ansys11.0有限元分析软件建立三维有限元模型,对其进行多点力学加载测试,模拟生理状态时颈椎的轴向、屈曲、后伸、侧弯、扭转运动,分析各运动状态下C4~C6颈椎关节突和椎间盘的应力和位移改变.结果与结论:建立的C4~C6颈椎有限元模型几何形态逼真,重现了C4~C6颈椎节段解剖结构外形,整体显示直观,表面无过多简化,建成后的三维有限元模型与实体组织具有良好的几何相似性.应力Se、Sz在不同加载工况时,前屈/后伸>侧弯>轴向加载.轴向加载载荷明显小,导致应力位移水平低.提示应用正常人体原始资料构建的C4~C6颈椎有限元模型以及多点力学加载分析的方法科学有效,为颈椎的生物力学研究提供了高精度模型和科学的计算分析方法.
关键词：多点力学加载C4~C6颈椎有限元模型应力分析位移分析
分类号：R318(医用一般科学)
论文发表日期：2012-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：4( 585-588 )
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