三维有限元动物椎体模型的建立及应力分析

摘要：

目的:建立动物腰椎L1-L4椎体三维有限元模型,观察在压缩和拉伸载荷下椎间盘和韧带对应力和变形的影响.方法:获取新鲜绵羊脊柱标本,予CT常规扫描,所得数据使用Mimics 10.01软件处理,分别建立单椎体,椎体+间盘,椎体+间盘+前、后纵韧带、棘上韧带三种不同的三维有限元模型,研究不同载荷下有限元模型应力变化.结果:考虑间盘与不考虑间盘对脊柱应力分布影响较小,两种模型的最大应力接近,数值为26.6 MPa,有或无间盘模型对脊柱变形的影响较大,椎间盘具有吸收脊柱轴向变形的作用.韧带在脊柱承担拉伸载荷时能够承担一部分载荷,前纵韧带和后纵韧带的最大应力数值分别接近为15.1 MPa和14.2 MPa.前纵韧带高应力位置靠后,后纵韧带的高应力位置靠前.韧带对应力作用影响小,间盘对应力作用影响大.结论:间盘对椎体应力的影响较大;韧带在脊柱拉伸时能够承担部分载荷,对应力的影响小,间盘具有吸收脊柱变形的作用.

关键词：动物椎体、三维有限元、载荷、力学

所属期刊栏目：24

分类号：R681.5(骨科学（运动系疾病、矫形外科学）)

资助基金：天津市高等学校科技发展基金计划项目20140216

在线出版日期：2018-05-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：63-68