【摘 要】
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目的 对比分析膜单元与弹簧单元对颈部韧带生物力学响应的影响.方法 基于现有的6岁儿童颈部有限元模型,将其中的韧带分别用膜与弹簧两种单元类型模拟,进行儿童颈椎C4～5椎段动
【机 构】
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天津科技大学损伤生物力学与车辆安全工程中心,天津,300222
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目的 对比分析膜单元与弹簧单元对颈部韧带生物力学响应的影响.方法 基于现有的6岁儿童颈部有限元模型,将其中的韧带分别用膜与弹簧两种单元类型模拟,进行儿童颈椎C4～5椎段动态拉伸实验和全颈椎拉伸实验.同时采用膜单元模型进行弯曲仿真试验,并分析仿真效果.结果 在C4～5椎段动态拉伸实验中,膜单元仿真与弹簧单元仿真最终失效力分别为1 207、842 N,与尸体实验分别相差0.6％、30.6％;在全颈椎拉伸实验中,膜单元仿真峰值力与尸体实验相差1.8％,弹簧单元仿真峰值力为484 N,与尸体实验相差较大.膜单元弯曲试验仿真效果良好.结论 弹簧单元在模拟受力方面存在一定局限性,而膜单元具有较高的生物仿真度,更能体现韧带的生物力学响应.
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