期刊简介

本刊是综合性学术期刊,主要刊登人工器官、生物材料、生物力学、生物信息与控制、生物医学测量、医药工程、生物工程、中医工程、计算机在医学中的应用、医疗器械等方面的理论研究和最新成果。适合从事生物医学工程的科研、工程人员及临床医生阅读,面向国内外公开发行。

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  • 杂志名称:北京生物医学工程杂志
  • 主管单位:北京市卫生健康委员会
  • 主办单位:北京市心肺血管疾病研究所
  • 国际刊号:1002-3208
  • 国内刊号:11-2261/R
  • 出版周期:双月刊
期刊荣誉:北京市优秀作品编辑奖(89)期刊收录:维普收录(中), 知网收录(中), 万方收录(中), 统计源核心期刊(中国科技论文核心期刊), 国家图书馆馆藏, 上海图书馆馆藏
北京生物医学工程杂志2016年第05期

陶瓷髋关节异响在全骨盆模型下的数值模拟研究

严新谊;刘冬旭;华子恺;靳忠民

关键词:陶瓷髋关节, 异响, 骨盆, 复特征值, 自激励振动
摘要:目的 针对陶瓷人工髋关节置换术后患者出现的临床异响问题,探究异响产生的机制.方法 建立全骨盆-陶瓷人工髋关节假体-股骨系统的有限元模型,对其进行摩擦耦合下的复特征值分析,研究其在摩擦力作用下的动态响应;分析假体组件的振动特性,并通过对比组件和系统的模态振型,探究引起异响产生的振源.结果 随着摩擦系数的增加,假体系统发生了模态耦合,并产生了不稳定模态.不稳定模态振型主要表现为股骨组件的弯曲和扭转振动,同时在股骨组件的模态分析结果中存在频率与振型都与之相近的模态.另外,频率为1250 Hz、2400 Hz和3930 Hz左右的不稳定模态具有较大的负模态阻尼比.股骨组件在不稳定模态频率1250 Hz和2400 Hz左右的弯曲共振和3930 Hz左右的扭转共振是假体系统自激振动的振源.结论 模态耦合是摩擦引起假体系统自激振动的可能机制.骨盆也参与了噪声的辐射,同时也是假体系统产生不稳定模态的因素之一.