晶体多孔支架的强度与渗透性仿真分析

作     者：马宏坤 门玉涛 汤绍灿 郝溥俊 张春秋 MA Hongkun;MEN Yutao;TANG Shaocan;HAO Pujun;ZHANG Chunqiu

作者机构：天津理工大学机械工程学院天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室机电工程国家级实验教学示范中心天津300384 

基　　金：国家自然科学基金项目(12072235) 天津理工大学校级科研创新实践项目(YJ2208) 

出 版 物：《医用生物力学》 (Journal of Medical Biomechanics)

年 卷 期：2024年第39卷第2期

页      码：222-228页

摘      要：目的分析对比钛合金晶体多孔支架和三周期极小曲面(triply periodic minimal surface,TPMS)多孔支架的强度,探索孔隙率对等效弹性模量和渗透性的影响。方法构建相同孔隙率的晶体多孔支架(cell 1~4)和TPMS多孔支架(P、G、D和FKS型),利用有限元仿真方法,计算支架的等效弹性模量、等效屈服强度和渗透率。结果8种支架的弹性模量为5.1~10.4 GPa,屈服强度为69~110 MPa,4种晶体支架的渗透率为0.015~0.030 mm^(2)。结论随着孔隙率的增加,支架的弹性模量和屈服强度逐渐降低,渗透率逐渐升高;cell 2型支架因其较高的弹性模量和屈服强度,适合用于承重骨部位缺损的修复;cell 3型支架应力分布均匀,且线弹性阶段较长,可能适用于膝关节假体的多孔胫骨平台设计。

主 题 词：晶体支架 多孔支架 弹性模量 屈服强度 渗透性 

学科分类：0831[工学-公安技术类] 08[工学] 0836[0836] 

核心收录：

D　O　I：10.16156/j.1004-7220.2024.02.005

馆 藏 号：203127584...