简介:摘要:随着科学技术的飞速发展,钢管结构在许多工程中得到了应用,并采用了现代分析计算技术,一个合适的执行系统表格。这个本文对钢管长程结构的一些要求和技术进行了探讨和分析,希望能给相关的实践者带来一些理论和实践上的帮助。
简介:摘要目的通过有限元分析股骨转子间骨折六部分分型各型骨折经股骨近端内侧钢板固定后的稳定性,探讨股骨近端内侧钢板对股骨近端内侧壁的支撑作用。方法运用有限元法建立股骨转子间骨折六部分分型各型骨折以股骨近端防旋髓内钉(PFNA)、内侧钢板(双皮质)、PFNA+内侧钢板(单皮质)固定后的模型。按参考文献提供参数,对模型的边界条件及材料属性进行设定,按体重70 kg的成人正常行走时髋部受力峰值进行加载。按上述条件得到21组内固定模型的应力与形变位移图,分析各组模型重要部位的应力峰值及各骨折块的位移数据。结果PFNA固定各型骨折时,股骨各重要位置承受应力变化及骨折块位移幅度均较小,大转子部位的骨折块位移增加幅度稍大;内侧钢板固定时,随着骨折块的增加,尤其是外侧骨折块的增多,股骨重要位置处及内固定自身所承受的应力均明显的增加,骨折块位移大幅增加,但内侧骨折块位移幅度始终较小;PFNA+内侧钢板固定时,股骨各重要位置承受应力变化及骨折块位移幅度是3种内固定方式中最小的。结论股骨近端内侧钢板能有效减小股骨近端应力的集中程度,对股骨近端内侧壁起到较好的支撑作用;对于不稳定型骨折应用PFNA辅助内侧钢板固定时较单独应用PFNA能有效降低股骨所受应力,各骨折块位移均未见明显增加,且内固定本身应力未见明显异常,能起到坚强固定的作用。
简介:摘要:国内某轧钢厂的粗轧机是原苏联产老式二辊往复式宽展轧机,近年来因工作辊扁头设计不合理、生产强度大及安全系数不足等原因造成扁头局部应力过大引起断裂现象。扁头频繁断裂不仅造成轧辊采购、使用成本居高不下,而且严重影响了现场的正常生产。为从根本上解决此问题,本文重点从轧辊的设计参数进行分析,并利用有限元分析后予以改进。
简介:摘要目的通过有限元分析比较菱形构型空心钉、动力髋螺钉(DHS)结合防旋螺钉及传统倒三角形构型空心钉固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折的生物力学性能。方法选取1名65岁健康男性志愿者,获取其右股骨颈近端CT数据,以及空心钉、DHS数据,通过Mimics 14.0软件构建Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折模型和3种内固定模型。实验分3组:菱形组采用4枚菱形构型空心钉固定,倒三角形组采用倒三角形构型空心钉固定,DHS组采用DHS结合防旋螺钉固定。将上述模型导入Ansys12.1有限元分析软件中,模拟人体直立情况下内固定物的应力分布及骨折处的位移。结果菱形组、倒三角形组、DHS组模型股骨颈内螺钉应力峰值分别为26.95、39.48、34.57 MPa,DHS组模型整体应力峰值集中于股骨干侧方钢板的远端螺钉处,为50.36 MPa;骨折断端应力峰值分别为9.55、10.07、20.10 MPa;骨折断端位移峰值分别为0.64、0.65、0.67 mm。结论与其他2种内固定方式相比,4枚菱形构型的空心钉固定Pauwels Ⅲ型股骨颈骨折具有更优的抗剪切力及应力分散作用,且能够在提供有效滑动加压作用的同时减少术后股骨颈短缩。
简介:摘要目的应用有限元分析比较5种内固定方式固定髋臼后柱骨折的生物力学特性。方法选取1例健康女性志愿者,年龄为50岁,身高160 cm,体重63 kg,体重指数为24.6 kg/m2。将志愿者CT扫描数据以DICOM格式导入Mimics15.0软件生成骨盆三维模型,应用ANSYS 14.5软件建立骨盆三维有限元模型,并验证其有效性。然后生成髋臼后柱骨折模型,建立内髂坐钢板、常规后柱钢板、顺行空心拉力螺钉、经坐骨小切迹逆行空心拉力螺钉及经坐骨结节逆行空心拉力螺钉固定模型。对5种固定模型行应力加载,比较5种固定模型髋臼后柱骨折线的位移及应力集中部位。结果髋臼后柱骨折线上节点的平均位移:站立位时,常规后柱钢板固定模型(6.13 μm)<经坐骨结节逆行空心拉力螺钉固定模型(6.85 μm)<经坐骨小切迹逆行空心拉力螺钉固定模型(7.07 μm)<内髂坐钢板固定模型(7.08 μm)<顺行空心拉力螺钉固定模型(7.85 μm);坐位时,常规后柱钢板固定模型(7.77 μm)<内髂坐钢板固定模型(9.65 μm)<顺行拉力螺钉固定模型(9.69 μm)<经坐骨小切迹逆行空心拉力螺钉固定模型(10.1 μm)<经坐骨结节逆行空心拉力螺钉固定模型(10.20 μm)。5种内固定模型的应力均主要集中于骨折断端。结论内髂坐钢板及常规后柱钢板固定髋臼后柱骨折的稳定性较空心螺钉(顺行空心拉力螺钉、经坐骨结节逆行空心拉力螺钉、经坐骨小切迹逆行空心拉力螺钉)固定好。
简介:摘要:近些年,受我国社会发展的影响,我国的科学水平不断提升。由于船舶在日常营运过程中需要承受复杂的力学载荷,比如海浪拍击作用力、船载设备的重力等,船舶复杂结构比如舱壁的肋板、动力系统结构件等一旦出现结构破坏,会造成严重的事故。因此,为了保证船舶结构在复杂力学工况下不会产生失效现象,必须针对船舶复杂结构件进行力学优化。有限元分析法是业界目前应用非常广泛的一种强度分析法,本文主要介绍有限元分析法的基本流程,结合三维建模软件CREO和有限元划分软件Hypermesh以及有限元分析软件Ansys对船舶舱壁的肋板进行强度分析和优化设计。
简介:摘要目的建立腰椎髂骨联合内固定的有限元模型并进行生物力学分析。方法选择1位健康成年男性志愿者,行腰椎及骨盆64排螺旋CT扫描,将原始数据以.dicom格式导入Mimics 16.0软件,进行骨盆三维重建,同时确定L4、L5椎弓根和髂骨安全区螺钉置入几何钉道、自由钉道;通过Solidwoks 2012软件建立髂骨腰椎联合内固定钉棒系统模型,导入Ansys 12.0软件中进行装配。应用500 N轴向压缩载荷,测量两种钉道模型在前伸、后屈、左右侧屈及左右旋转等工况下的位移、von Misses应力分布结果。结果两种钉道模型在前屈、侧屈、后伸工况下整体位移、应力及在前屈、侧屈工况下螺钉的最大应力值表现的较为接近,但在旋转工况下几何钉道模型的整体位移、应力以及在后伸、旋转工况下螺钉的应力均明显小于自由钉道模型。骨盆最大应力均在固定螺钉表面,数值在190~260 MPa,连接骶骨与椎体的2枚螺钉的折弯处为应力集中区域,最大von Misses应力出现在纵向杆的L4~L5椎弓根螺钉。在旋转载荷情况下,连接L4~L5椎弓根螺钉和髂骨螺钉的纵杆上部承受最大应力。结论通过数字化分析确定的腰髂固定几何钉道有更高的抗疲劳、抗旋转以及整体稳定性,腰髂内固定系统可有效分担椎体所受应力。