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静态应力作用下骨盆侧方撞击的生物力学研究
目的 构建侧方静态应力作用下骨盆骨的尸体模型,运用生物力学试验技术在垂直应力试验机上对单纯侧方受力导致的旋转不稳定骨盆骨折的生物力学特点及其发病机制进行初步探讨.方法 选取正常成人骨盆试验标本12具,其中男性7例,女性5例;年龄45～ 68岁,平均年龄57.32岁.分为2组,每组6具.构建侧方撞击的生物力学模型,测量单纯静态侧方应力作用于髂嵴或股骨大粗隆时,不同工况下骶髂关节、髋臼、耻骨支等骨盆常见骨折部位的受力状况,用应变仪获得各试验点的主应变、主方向、垂直位移,以及测量静态应力下骨盆骨折阈值,并构建应变-时间曲线.结果 ①500N静态侧方应力作用于髂嵴时,骨盆环结构中固定侧髂骨翼,对侧耻骨上支承载压(397±43)、拉应变(113.2±11.4)大,受力侧坐骨支应变小(23±7)；髂骨翼位移大(4.6 mm),髂嵴在静态侧方应力作用下的极限载荷(3 752±425)N；②股骨大粗隆在500 N静态侧方应力作用下,在骨盆环结构中,对侧耻骨上支承载压(277±31)、拉应变(401±53)大,受力侧髂骨应变值小(35±11);左耻骨支位移大(2.3 mm).股骨大粗隆在侧方应力作用下的极限载荷(4207±617) N;③静态侧方应力作用于股骨大粗隆时产生的骨盆各点位移均小于作用于骨盆髂嵴时产生的位移.结论 ①耻骨支及耻骨联合等骨盆前环结构对于维持侧方应力下骨盆环旋转稳定性至关重要.②生物力学试验能较好地反映静态侧方应力撞击下骨盆骨的生物力学特性.
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化工装置中温度计套管频率限制的研究及计算
工程应用离不开温度测量,而温度计套管会因流体对套管的作用力过大而导致损坏甚至断裂,进而造成插在套管内的检测元件损坏而影响测量,并产生泄漏及引发事故.分析了温度计套管共振产生的原因以及在共振情况下的动态应力瞬间放大情况.然后,根据ASME PTC 19.3 TW—2010标准分析了温度计套管振动与自然频率fnc和漩涡脱离频率fS之间的关系,以及其他的一些限制条件.后,通过对温度计套管静态应力和动态应力的分析,以及公式计算,提出了更为全面的温度计套管应力分析和断裂评估方法,使温度计套管避免损坏及断裂.
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胸腰椎骨折单侧固定的有限元探讨
目的:通过有限元运算方法探讨胸腰椎骨折单侧固定的生物力学效果和可行性.方法:采用正常健康志愿者数据构建胸腰椎骨折有限元模型,装配单侧固定系统和双侧固定系统,对其进行有限元运算模拟.结果:通过有限元运算获得的结果分析,采取单侧固定的静态应力、大应力与大位移都明显提示较双侧固定不稳定(P<0.05).结论:胸腰椎骨折采取单侧固定后其有限元运算的结果提示其生物力学效应较差,在临床应用中单侧固定选择需要慎重,避免矫形复位手术的失败.
