新型胫骨动力加压交锁髓内钉治疗不稳定骨折的力学性能分析

目的 研制具备动力加压功能的新型胫骨交锁髓内钉,并分析其在胫骨不稳定骨折治疗中的可行性及力学性能.方法 男性健康成人防腐尸骨胫骨湿标本45根,随机分左右侧进入不同实验组,按骨折髓内钉及加压钢板内固定的标准手术操作进行内固定后,于胫骨结节上缘至踝关节平面连线中点锯断,制成骨折端间隙环形扩大至5 mm的不稳定骨折模型.新型髓内钉组:新型胫骨髓内钉25套,直径8 mm,长度280 mm.对照组:分为进口髓内钉对照组及AO加压钢板对照组,其中髓内钉对照组为orthofix胫骨髓内钉10套,规格与实验组相同;胫骨8孔AO加压钢板10套为钢板对照组.各组分别进行轴向压缩试验、三点弯曲试验及扭转试验,对不稳定骨折模型的不同内固定方式的抗轴向压缩、抗侧弯、抗旋转力学性能进行测试比较.结果 不稳定骨折情况下,钢板对照组的抗轴向压缩能力最差,新型髓内钉组的抗短缩能力不及髓内钉对照组,组间差异有统计意义(P<0.01).新型髓内钉组的抗侧弯稳定性明显优于髓内钉对照组,3组中钢板对照组抗侧弯性能最优,组间差异有统计意义(P<0.05).随骨折稳定性的下降各组抗扭转性能均有不同程度下降.新型髓内钉组的抗扭转性能次于钢板对照组而优于髓内钉对照组(P<0.05).结论 新型髓内钉的综合力学性能具有明显优越性,其力学性能可保证骨折端的复位和固定要求.     

新型双皮质自攻螺纹交锁螺钉的设计与生物力学研究

目的设计与新型髓内钉相配套的双皮质自攻螺纹交锁螺钉,并对其生物力学性能进行对比研究。方法新型双皮质自攻螺纹交锁螺钉20根,直径4.5 mm,长45 mm,为实验组;市售进口Orthofix髓内钉配套不锈钢单皮质及全螺纹交锁螺钉各20根,规格与实验组相同,为对照组。应用MTS880材料试验机分别对实验组(新型交锁螺钉)及对照组(单皮质螺纹交锁螺钉、全螺纹交锁螺钉)的抗拔出强度及三点弯曲试验进行对比测评。结果新型交锁螺钉的抗拔出性能优于全螺纹交锁螺钉和单皮质螺纹交锁螺钉,单皮质螺纹交锁螺纹钉抗拔出性能最差;新型交锁螺钉的抗弯性能最优,单皮质螺纹交锁螺钉抗弯性能居中,全螺纹交锁螺钉组最差。组间比较均有显著性差异。结论新型交锁螺钉的生物力学性能优良,临床应用的退钉、弯钉、断钉风险低。     

压缩工况下针数和针的分布对胫骨骨折外固定器稳定性的影响

目的　揭示胫骨中段横型骨折时不同针数和针分布对胫骨 外固定器系统稳定性的影响。方法　以人尸体干燥胫骨中部横型骨折行单臂外固定为实验模型。选用胫骨 18根 ,分 6组 ,每组分别在 2根钉和 3根钉情况下 ,于骨折端及钉骨界面附近粘贴电阻应变片 ;按照钉于骨折端两侧均匀、靠近及远离骨折端分布三种模型 ,在轴向压缩工况下 ,用电测法观测各模型在不同等级加载条件下骨表面的应变及骨外固定器系统的轴向位移。结果　①压缩工况下 ,钉均匀分布时 ,节点位移和剪切力是同一钉数模型下最小的 ;② 6钉分布时外固定器的刚度较大。结论　应用单侧外固定器治疗胫骨骨折时 ,应采用 4钉均匀分布 ,条件许可时采用 6钉均匀分布。     

沥青稳定碎石(ATB)柔性基层低温抗裂性能研究

采用低温弯曲试验、低温弯曲蠕变试验,研究ATB-30、ATB-25沥青稳定碎石在不同设计方法、成型方式下的低温抗裂性能,找到适用于该工程沥青稳定碎石柔性基层的设计与成型方法。研究表明:ATB-30的低温抗裂性能优于ATB-25的低温抗裂性能,马歇尔设计法旋转压实成型下的ATB-30试件低温抗裂性能最佳,ATB混合料中集料公称最大粒径对其低温性能有较大的影响。     

PZT 铁电陶瓷细观结构及其力学行为分析*

研究了PZT 25 铁电陶瓷的细观结构及其轴向压缩和四点弯曲试验条件下的力学性能 和断口形貌。观察分析表明此铁电材料当自发极化和自发应变时产生的内应力均由 晶间和晶内微裂纹释放, 自发极化和自发应变初始边界条件可满足, 故轴向压缩和 四点弯拉伸的破坏只与畴变时引起的新增微裂纹和初始微裂纹的扩展有关。      

闭合和有限切开复位治疗不同类型胫骨干骨折的疗效分析

目的对比分析闭合复位和有限切开复位髓内钉固定治疗胫骨不同类型骨折的临床疗效。方法对54例胫骨横形骨折、93例斜型骨折、71例粉碎骨折的患者分别采用闭合和有限切开复位交锁髓内钉固定治疗,对比分析不同类型和不同方法的手术时间、射线使用时间、住院时间、不愈合率、感染率及术后功能恢复情况。结果手术时间上横形骨折患者切开与闭合复位没有差别,斜形骨折的切开复位时间更短,而粉碎骨折的切开复位时间更长;射线使用时间横形骨折患者闭合与切开复位间没有统计学差异,斜形和粉碎骨折闭合复位均使用更长的放射线时间;粉碎骨折的切开复位延长了住院时间;横形和粉碎骨折闭合与切开复位的不愈合率没有明显统计学差异,斜形骨折闭合复位不愈合率高;不同类型骨折各组间感染率没有差别;各种骨折类型切开复位与闭合复位对术后功能恢复无明显影响。结论应根据不同的骨折类型选择不同的治疗方式,对于斜形、螺旋骨折和复位困难的粉碎骨折可选用有限切开复位内固定,而横形骨折和多数粉碎骨折尽量选用闭合复位。     

股骨骨髓腔的形态学研究及其临床意义

目的建立国人股骨骨髓腔的形态学参数,为设计和选择适合国人的股骨髓内钉内固定器械提供形态学依据。方法选择正常成人股骨全长X线片(含标准正、侧位片)52例,应用图像分析软件进行形态学参数测量。结果股骨骨髓腔全长为(33.51±0.63)cm(男)和(33.13±0.64)cm(女);狭窄段长度为(5.61±0.49)cm(男)和(5.17±0.46)cm(女);髓腔最狭窄点位于髓腔中点近侧,距离为(3.55±0.15)cm(男)和(3.52±0.27)cm(女),狭窄点髓腔矢状径较冠状径大,分别为(1.215±0.113)cm和(1.077±0.116)cm,髓腔弧度半径为(120.608±6.089)cm。结论股骨骨髓腔长度、狭窄部形态及弧度等参数在交锁髓内钉的设计和应用中发挥着制约性作用。     

石墨对沥青混合料的性能影响研究

利用马歇尔稳定度以及冻融劈裂试验,单轴压缩回弹模量试验,间接拉伸回弹模量试验以及四点弯曲小梁疲劳试验等,评价和分析了不通石墨掺量改性后的沥青混凝土的路用性能.研究发现：采用连续级配AC-20和间断级配Sup12.5均可获得同时具有优异电学性能和路用性能的沥青混凝土.石墨掺杂沥青混合料的抗水稳定性能力好,间接拉伸模量高,疲劳寿命长,抗高温稳定性能较好,可以作为新型路面在实际工程中应用.     

集料特性对沥青混合料抗剪性能的影响研究

从集料特性入手,通过单轴贯入试验和三轴压缩试验,研究分析不同集料类型和特性对AC-13沥青混合料抗剪性能的影响规律。研究表明,玄武岩沥青混合料的抗剪性能优于石灰岩,同时,减小集料的针片状颗粒含量、压碎值、磨耗值,提高其棱角性,能够增大沥青混合料的粘聚力和内磨擦角,从而提高沥青混合料的抗剪性能。     

橡胶粉水泥稳定碎石收缩性能研究

为了探究橡胶粉对水泥稳定碎石收缩性能的改善效果,文章在固定级配的基础上,用橡胶粉代替部分细集料进行水泥稳定碎石配合比设计,对掺加橡胶粉的水泥稳定碎石小梁试件的温缩和干缩性能进行测试,研究橡胶粉对水稳碎石收缩性能的改进作用,进而对掺加橡胶粉及聚合物的水泥净浆试件进行三点弯曲实验,研究聚合物对橡胶粉水泥稳定碎石抗断裂能力的改进作用。结果表明,橡胶集料的掺入改善了收缩的性能,干燥收缩系数变小约30%;橡胶粉水泥稳定碎石的应变能力随聚合物的掺入量增加而增强。     

THE MORPHOLOGICAL MEASURE OF THE TIBIAL MEDULLARY CAVITY AND ITS SIGNIFICANCE

Tibiaisoneofthemostimportantbonesthatbearaheavyburden ,anditisthe partthatmostfracturewasmostlyhappenedinlong pipebones.Thetibiaandfibulafracturesareabout 13.7%intotalfracture .Weoftentreatthetibiafracturewithintramedullarynailfixation ,soitschoiceanddesignmustbebasedontheanatomiccharacteroftibialmedullarycavity .Butthemorphologicalinvestiga tionofChinesetibialmedullarycavitywassoless.Thisstudymeasuredandestablishedthemorpholog icalparametersofChinesetibialmedullarycavity ,andprovidedthemorph…     

股骨头内松质骨移植观察

目的　了解股骨头内松质骨移植后的病理变化 ,为股骨头坏死治疗提供理论基础。方法　 80只日本白兔分实验组 (股骨头内骨质刮除 ,自体松质骨移植 )和对照组 (股骨颈骨折后原位内固定 ) ,进行病理组织学、X线和血管造影观察。结果　松质骨移植后股骨头可完全修复 ,且较对照组效果好。结论　髓腔血供可修复股骨头 ,故提供血管修复的环境很重要 ,而股骨头坏死治疗中血管植入可能只起加快修复作用     

天然气牵引车车架轻量化研究

建立了某公司生产的天然气牵引车车架有限元模型,通过静动态分析得到了车架的刚度和典型工况下的强度及车架前4阶振动的固有频率和振型。以刚度最大为目标以体积分数为约束,应用基于OptiStruct的拓扑优化技术获得了弯曲、纯扭转和弯扭组合工况的拓扑优化材料分布图。根据拓扑优化结果对该车架进行二次设计,将鞍座前横梁改进为抗扭能力更强的新型横梁并在纵梁内侧前吊耳处加装一对衬板以提高局部刚度。对改进后车架结构进行尺寸优化以确定车架各结构最佳板厚。分析结果表明:最终优化得到的车架综合性能优于原车架,并实现了减重13.82%。     

TA3有限接触动态加压接骨板断口分析与失效机制

为探究TA3纯钛有限接触动态加压接骨板（LC-DCP）在人体内服役期间发生断裂的失效机制,采用化学成分分析仪、维氏硬度仪、光学显微镜和扫描电镜（SEM）等手段,对7个临床断裂失效的TA3纯钛LC-DCP样品进行了断口形貌分析;建立了TA3纯钛LC-DCP固定股骨干中段横形骨折的三维有限元模型,并采用ANSYS对该模型进行了受力分析. 研究结果表明:7个TA3纯钛LC-DCP样品的材料符合要求,断口均位于接骨板中段螺钉孔处;断口表面均出现疲劳辉纹和二次裂纹,裂纹源区、扩展区和瞬时断裂区的元素组成相同;骨折患者在愈合前下地行走会导致接骨板的最大剪切应力大于TA3材料的屈服强度极限,且最大剪切应力发生在接骨板中段螺钉孔处;TA3纯钛LC-DCP的临床断裂失效主要源于骨折患者在愈合前下地行走导致过载,使得接骨板中段螺钉孔处萌生裂纹,随后承受循环疲劳载荷,最终断裂失效.      

截面有效抗弯刚度的影响因素分析

采用弯矩曲率分析方法,研究了纵筋率、轴压比和混凝土强度对截面有效抗弯刚度的影响,并分析了截面有效抗弯刚度对纵筋率、轴压比和混凝土强度的敏感性。研究结果表明:截面有效抗弯刚度随纵筋率、轴压比和混凝土强度的增加而增大,截面有效抗弯刚度对纵筋率最为敏感,对混凝土强度的敏感性次之,对轴压比的敏感性最小。     

圆板式橡胶支座抗压试验及应力分析

对圆板式橡胶支座做了抗压试验和橡胶硬度试验,在试验的基础上根据橡胶材料特性和橡胶支座行为特征基本理论,建立FEA模型,并对橡胶支座在轴心均布加载工况进行应力分析,结合支座抗压试验变形数据和支座内部应力分布规律证明该FEA模型基本正确,由计算结果可以看出在支座内部存在着应力分布不均匀的现象,同时还可看出圆板式橡胶支座圆周橡胶保护层具有减小支座内部剪应力的作用。     

基于悬臂梁流变试验的倾倒变形力学特性分析

弯曲倾倒变形本质是岩层所发生的弯曲流变变形，为了阐明其时效特点与力学特性，首先对反倾层状斜坡进行受力分析，将岩层某点的受力简化为自重应力与水平侧应力；其次在该受力条件下，进行了悬臂梁弯曲流变试验，将岩层悬臂式弯曲流变模型概化为4个阶段:瞬时变形阶段、衰减蠕变阶段、稳态蠕变阶段、加速蠕变阶段. 基于上述的试验和分析，推导出悬臂梁弯曲流变的本构方程；并选取岩梁发生倾倒变形时极限位置处应变为0，对本构方程进行求解得出倾倒变形发育的极限深度；以悬臂梁倾倒折断时应变加速度等于稳态蠕变的上限加速度为求解条件，得出岩梁的倾倒折断深度.