摘要：生物固定型股骨柄假体要达到取代病变骨组织、完成被替代部分的动力学功能的目的,就必须要求假体在结构设计上达到两个指标要求,即:与股骨髓腔良好的结构相容性(假体与股骨良好的匹配、稳定密合)和与骨组织的生物力学相容性。股骨柄假体几何设计体现了临床解剖学、统计学、材料力学、机械设计及计算机虚拟设计与分析等技术的综合应用,对设计者综合知识要求较高。股骨柄假体的几何设计是设计与评价相结合的并行工程,系统的思路对设计人员至关重要。文章从设计角度出发,为股骨柄的几何设计提供系统思路;基于数理统计原理,阐述股骨柄分型的方法;通过对人体股骨解剖及其生物力学环境特征分析探索出股骨柄几何形状确定的一般原则;并运用CAD/CAE虚拟设计与分析系统以及生物力学试验等必要的评价来说明股骨柄假体几何设计的系统思路。

摘要：大型复杂薄壁钛合金精密铸造技术是当今世界军用与民用航空领域的尖端技术。介绍了熔模精密铸造技术的工艺流程、技术特点以及国内外研究现状。结合国际最流行的计算机数值模拟以及3D打印等新型技术,指出我国该项技术的研究趋势与发展方向是:1加强熔模铸造工艺的理论研究;2深化钛合金设计研究,探索性能更高的适合于大型复杂薄壁件铸造成形的钛合金;3深入研究纯净化技术,以及夹杂和铸造缺陷与性能之间的定量关系;4建立型壳模型库;5研发机器自动涂浸浆料与撒砂工艺;6加强全过程的质量管理与控制;7高度关注3D打印技术在钛合金制造领域的发展及其在钛合金熔模铸造领域的应用。

摘要：针对Ge-Pd体系实验测定的相图难以外推到多元体系的问题,提出采用计算相图(Calphad)技术构建Ge-Pd体系的热力学模型。Ge-Pd体系中不同类别的相采用不同的热力学模型描述,其中纯组元Ge对Pd几乎不存在固溶度,可直接采用欧洲热力学研究组发布的热力学模型;液相和端际固溶体(Pd)采用溶体模型描述;化学计量比化合物GePd、GePd_2和Ge_8Pd_(21)采用线性化合物模型描述;非化学计量比化合物Ge_9Pd_(25)、GePd_3、α-GePd_5和β-GePd_5采用亚点阵模型描述其成分区间。对于各相的热力学模型参数,利用已有的液相混合焓、液相混合熵、不变反应的温度和成分等实验数据进行优化,获得了Ge-Pd体系中一套自洽的热力学模型。采用该热力学模型的计算结果与大部分实验数据相吻合,可外推至多元体系,从而可为Ge基多元体系的热力学数据库构建、材料成分设计和制备工艺优化提供依据。

摘要：UG是一个集CAD/CAM/CAE与一体的系统,这里详细介绍了在UG的CAD模块中,利用表达式功能实现渐开线斜齿轮参数化设计和精确造型的过程,并简述了对渐开线斜齿轮进行可参数化控制自动造型的方法。

摘要：背景:后路椎间融合器是治疗脊柱椎间盘病变的主要手段之一。应用后路椎间融合器除因为适应证选取及手术操作不当等原因外常常会因为设计上的不合理而引发融合器沉陷、移位等并发症。目的:通过回顾脊柱融合器的产生、发展和其他学者对后路椎间融合器应用的生物力学环境的研究对融合器进行优化设计。方法:以"后路椎间融合器,沉陷,设计,植骨融合,生物力学"为检索词,应用计算机检索中国知网全文数据库1990年1月至2012年2月有关文章。纳入后路椎间融合器的优化设计有关的文献。排除与研究目的无关和内容重复者。保留18篇文献同时查阅《现代脊柱外科学》《脊柱内固定手术学》等相关专著做进一步分析。结果与结论:后路椎间融合器经过优化设计后,终板后外侧较高的强度可以保证融合器植入椎间后防止融合器陷入椎体,同时又显著增加了融合面的面积,进一步降低应力遮挡,可以提高融合率,加速融合进程,减少沉陷、移位等并发症的产生,获得满意的临床效果。

摘要：目的:骨关节假体产品的成功极大程度上依赖于选用的材料,外科植入物骨关节假体材料的选择须充分体现物理学、化学、生物力学及临床科学的紧密结合,同时须考虑制造工艺的影响。探讨骨关节假体材料选择的系统依据具有重要意义。资料来源:计算机检索Pubmed数据库,搜索2006-04以前有关骨关节假体材料的文章,检索词“ArtificialJointMaterials,biomaterial”,限定文章语言种类为English;检索中国期刊全文数据库、万方数据2006-04以前的相关文章,检索词“人工关节材料,生物医学材料”;中国标准咨询服务网检索标准,关键词“外科植入物、Implantsforsurgery”;同时检索相关书籍。资料选择:对资料进行初审,选取符合研究要求的有关文章找全文。采用标准:①人工关节材料要求。②外科植入物人工关节相关标准。排除标准:重复研究。资料提炼:共收集到390篇国内外有关人工关节材料及骨骼的力学性能的文章及膝关节外形尺寸测量的文章,相关标准242份,排除重复或类似的同一研究,选取其中10篇具有代表性的文章与25份标准进行归纳总结。资料综合:①骨关节假体材料的选择须充分体现物理学、化学、生物力学及临床科学的紧密结合。②选择一种合适的骨关节置换材料需要进行两个基本的考虑:植入体的功能要求和与人体内的反应。③骨关节假体材料主要类别有:生物医学金属材料、生物医学无机非金属材料、生物陶瓷、生物医学复合材料等,各种材料须符合规定的国际或国家及行业标准。④材料的最终确定要兼顾标准、法规、战略导向的综合要求。结论:主要立足于工程学,从置换材料的临床要求、骨关节假体设计注意事项、常用生物医学材料的性能、与材料相关的产品注册及法规要求、材料标准选择的战略性等角度说明材料选择的基本原则,从而为骨关节假体设计人员提供材料选择所值得借鉴的系统思路。

摘要：通过对某典型结构的Ti-6Al-4V钛合金件熔模铸造的模拟和实际结果的分析,研究了钛合金铸件结构特点对工艺方案设计的影响,对比了不同阶段计算机模拟结果与实际工艺对应关系,研究了计算机模拟结果对工艺方案改进的积极影响和局限性。结果表明,不同的铸造工艺对铸件的整体成型性影响小,区别主要在于内部缺陷;由典型结构及经验所设计的技术方案存在局限性;计算机模拟结果和实际工艺方案在缩孔缺陷上存在较好的对应性,但对于气孔模拟存在局限性;最终技术方案需要结合模拟结果和实际浇注结果不断优化。

摘要：生物固定型股骨柄假体要达到取代病变骨组织、完成被替代部分的动力学功能的目的,就必须要求假体结构上满足两个特征,即：与股骨髓腔良好的结构相容性(假体与股骨良好的匹配、稳定密合)和与骨组织的生物力学相容性。目前,国产股骨柄基本上以仿制欧美柄型为主,因此,国人与西方人种之间股骨的解剖学统计差异直接影响到股骨柄的临床使用效果。本文从国人股骨几何解剖特征入手,详细阐述股骨柄分型的具体方法、股骨柄儿何形状确定的一般原则,并运用CAD/CAE虚拟设计与分析系统以及生物力学试验等必要的评价来说明般骨柄假体几何设计的系统思路。

摘要：背景：钛合金网架重建髋臼技术在临床上得到一定应用,但目前国内外对钛丝网应用前后的髋臼力学状况的报道很少。目的：比较在有髋臼腔隙型骨缺损的全髋关节置换中应用钛丝网前后髋臼周围的应变变化。设计、时间及地点：对照观察实验,于2005-08/2006-01在首都医科大学附属北京友谊医院骨科生物力学实验室进行。材料：取6具25-35岁男性新鲜尸体骨盆（含双侧股骨中上段）,切除附着的软组织,保留骨膜及维持骨盆完整性的韧带,保证骶髂关节未破坏。方法：在双侧髋臼负重区人工制造出占髋臼1/4的腔隙型缺损。将每具标本左右两髋关节随机分成两组,每组6个髋。随机选取一侧行单纯骨水泥＋髋臼假体固定作为无钛丝网组,另一侧行钛丝网＋骨水泥＋髋臼假体固定作为有钛丝网组,试验均在CSS-11101型生物力学试验机上进行。试验中模拟单足站立,从上方对骨盆垂直加载,持续加压,观察髋臼内壁、负重区应变分布情况。主要观察指标：髋臼内壁和臼顶负重区应变的变化。结果：髋臼负重区和髋臼底部的应变变化规律相同,即随着负荷的增加,这些区应变增加明显,主要表现为压应力。未用钛丝网的一侧的应变增长较快,其应变值远远大于应用钛丝网一侧。结论：钛丝网能有效分散髋臼承受的应力,避免应力的集中,对于髋臼负重区、髋臼中心区的效果均明显。

摘要：研究高Al含量对合金中Nb-Al金属间化合物形成的影响及2个高Al含量的Nb-Ti-Si-Al合金(A2:Nb-18Ti-14Si-9Al、A4:Nb-21Ti-14Si-9Al)的微观组织和力学性能,其中设计A4合金是为了分析Ti含量变化的影响。结果表明:A2合金由(Nb)、Nb_5Si_3和Nb_3Al_3相组成,而A4合金由(Nb)和Nb_5Si_32相组成。A2和A4合金的室温断裂韧性分别为11.1和10.9 MPa·m^(1/2)。同时对2个合金进行微压痕测试,以表征合金在微观尺度的力学性能。