模拟体内应力作用的骨支架降解和骨重建仿真研究

来源 :浙江工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pxh504705648
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前对骨组织工程学的研究主要通过实验研究和数值模拟的方法进行。由于骨再生过程持续时间周期很长,基于体内试验的方法开展相关研究难于进行,且花费巨大。随着计算机计算能力的提高和新的数学理论的不断出现,利用数值模拟技术对骨组织工程进行相关研究的工作逐步深入。本论文主要通过计算机仿真的手段对体内应力作用下的骨支架降解和骨重建的过程进行模拟研究。主要工作和成果如下:(1)构建了考虑应力影响因素的骨支架降解公式,利用多孔固体结构与性能理论建立起骨支架的弹性模量和支架壁厚之间的关系式,描述骨支架胞元的降解,得出每次降解骨支架的壁厚的变化量。(2)利用应变能密度理论模拟伴随骨支架降解过程的骨再生过程。以参考应变能密度理论为基础,在计算应变能时综合考虑降解过程中新骨的生成对骨-支架系统的力学性能的影响,骨支架降解和新骨重建是两个独立,又相互影响的过程。(3)应用有限元软件和子程序来模拟骨支架降解和骨再生的过程。利用骨支架胞元的变化刻画整体支架的变化,把有限元软件中的六面体单元和骨支架胞元相结合,以单元的力学性能的变化过程解释整个降解过程的发生。选取不同骨支架的初始孔径分别对上述过程进行计算,结果表明,随着孔径在一定范围内的增大,骨重建的情况越理想。本论文建立的骨支架降解模型考虑了应力的影响,能够为受较大应力作用下的支架降解的情况做更清晰的描述。此外,论文中提出的以力学性能变化来刻画几何变化的仿真方法,在模拟过程中简化了大量的计算工作,可为以后相关的研究提供参考。
其他文献
微电子封装工业中关键的一环在于流体点胶技术,点胶速度、质量和操作性能影响着封装产业的发展。随着微电子产品往尺寸更小、性能更强、功耗更低、更环保的方向发展,流体点胶
本文以沉积学、石油地质学、构造地质学、地质数学、测井地质学的最新成果为理论基础,以计算机和自动绘图技术为手段,以现代油藏描述理论为指导,利用地质录井、地球物理测井、各
本文以室内模拟实验为主要方法,研究粘土和流体组成在不同注入方式下对低渗透油臧渗流特性的影响。通过对粘土水化物性质的研究表明,随膨润土浓度的增大,膨润土浆体体系的屈服应
目前用于研究油藏渗流问题的数值解法主要是有限差分法,而有限元方法作为一种有效的数值解法与差分法相比具有诸多的优点,但是,在油藏渗流问题方面的研究目前还不深入。另外,随着
随着油田开采范围的扩大和产量的增加,管网造价和运行费用也在不断增长,对油气集输系统进行优化设计和运行参数的优化,可以收到显著的经济效益。由于网络中顶点间连接介质的造价
酒从古至今都为文人墨客所喜爱,他们善于借助酒来抒发自己的情感,喧嚣不满与愤懑,特别是我国著名诗人李白,其以酒为友,斗酒诗有几百篇之多.在这些诗句中不免可以看出李白作诗
水力压裂技术自发展半个多世纪以来,为增加油气井产量、提高油气阳开发水平作出了不可磨灭的贡献。但不是所有的压裂措施都能达到预期的增产效果,许多油气井压裂以后增产效果
随着钻井技术的逐步完善,水平井的应用越来越广泛。而射孔作为完井和增产措施之一,广泛用于水平井,因此研究射孔水平井的产能模型是非常必要的。本文成功地建立了一个表述射
螺杆类零件是一类非常重要的机械零件,应用的范围广、涉及的行业多,在机械产品制造加工中占有相当大的比重。对于螺杆类零件的加工,传统的成型车削法由于生产效率低、加工精
伴随我国经济建设以及城市化建设速度越来越快,交通系统中的公路作为其重要的组成部分,扮演着非常重要的角色,其加强了各区域经济的联系、使人们在日常出行中更加方便快捷,所