董加峡:力学环境对镁合金AZ31降解行为影响的数值模拟和实验研究论文

董加峡:力学环境对镁合金AZ31降解行为影响的数值模拟和实验研究论文

本文主要研究内容

作者董加峡(2019)在《力学环境对镁合金AZ31降解行为影响的数值模拟和实验研究》一文中研究指出:近年来镁合金作为人体内固定的植入材料备受关注,但因其化学性质活泼在体内降解速率过快导致与骨愈合周期不相匹配,成为其不能推广应用的原因之一。本文主要研究三点弯曲作用力对镁合金AZ31接骨板降解性能的影响,研究方法采用有限元模拟与体外降解实验相结合的方式,对不同孔形的镁合金接骨板的降解过程进行定量式的研究,并通过有限元模拟结果和体外降解实验结果的对比进而得出一定的结论,以期为镁合金作为接骨材料的应用提供真实有效的理论依据。论文主要研究内容如下:(1)对医用镁合金的国内外研究现状作了阐述,提出课题研究的必要性并为课题的研究提供理论依据;通过对国内外研究现状的分析进一步确定论文的研究方向和研究思路。(2)有限元模拟中设计两种不同孔形的镁合金接骨板模型(模型A和模型B),基于“连续损伤理论”将镁合金腐蚀的两种机制整合到ABAQUS中,分别研究其在20N、40N和60N载荷作用下的降解腐蚀规律,并实时对降解过程的氢气量和质损率进行统计。结果表明:镁合金接骨板断裂时间点和断裂位置各不相同,载荷越大断裂时间点出现的越早;模型A为接骨板中间两孔中的一个发生断裂,模型B为接骨板中间整体部位发生断裂。(3)体外降解实验中设计4种实验模型:试件A、B、C及D,其中试件A和B为单独对不同孔形镁合金接骨板的研究,试件C和D为对不同孔形镁合金接板固定骨折羊胫骨的研究,分别研究其在0N、20N、40N和60N载荷作用下的降解腐蚀规律,其中0N为实验对照组,在重要时间节点对镁合金接骨板所产生的氢气、质损率、pH值及形貌图进行系统统计。结果表明:随着三点弯曲力的增加,镁合金接骨板腐蚀速率随之增大;载荷越大,降解过程的pH值波动越明显。(4)对有限元模拟结果和体外降解实验结果进行对比分析。结果表明:质损率的变化是随着氢气量的变化而变化的,两者具有一致性;模型A与试件A均为镁合金接骨板中间两孔中的一个发生断裂并且断裂时间相差不大,虽然有数值上的差异,但其趋势均能反应接骨板的整个降解过程;试件B为中间两孔中的一个发生断裂,断裂点与模型B不一致,产生这一现象的原因是试件B生成的降解产物附着在接骨板中间部位形成一层保护壳,阻碍了中间部位的继续腐蚀,而此时应力被重新分配到接骨板中间两孔附近,导致中间两孔其中一孔发生断裂,但从形貌图看试件B比试件A中间部位腐蚀更为严重,可以认为试件B是中间整体部分的一个断裂。试件B的孔形使应力得到了有效分配,承受载荷比较均匀,间接说明试件B孔形设置的合理性与实用性。

Abstract

jin nian lai mei ge jin zuo wei ren ti nei gu ding de zhi ru cai liao bei shou guan zhu ,dan yin ji hua xue xing zhi huo po zai ti nei jiang jie su lv guo kuai dao zhi yu gu yu ge zhou ji bu xiang pi pei ,cheng wei ji bu neng tui an ying yong de yuan yin zhi yi 。ben wen zhu yao yan jiu san dian wan qu zuo yong li dui mei ge jin AZ31jie gu ban jiang jie xing neng de ying xiang ,yan jiu fang fa cai yong you xian yuan mo ni yu ti wai jiang jie shi yan xiang jie ge de fang shi ,dui bu tong kong xing de mei ge jin jie gu ban de jiang jie guo cheng jin hang ding liang shi de yan jiu ,bing tong guo you xian yuan mo ni jie guo he ti wai jiang jie shi yan jie guo de dui bi jin er de chu yi ding de jie lun ,yi ji wei mei ge jin zuo wei jie gu cai liao de ying yong di gong zhen shi you xiao de li lun yi ju 。lun wen zhu yao yan jiu nei rong ru xia :(1)dui yi yong mei ge jin de guo nei wai yan jiu xian zhuang zuo le chan shu ,di chu ke ti yan jiu de bi yao xing bing wei ke ti de yan jiu di gong li lun yi ju ;tong guo dui guo nei wai yan jiu xian zhuang de fen xi jin yi bu que ding lun wen de yan jiu fang xiang he yan jiu sai lu 。(2)you xian yuan mo ni zhong she ji liang chong bu tong kong xing de mei ge jin jie gu ban mo xing (mo xing Ahe mo xing B),ji yu “lian xu sun shang li lun ”jiang mei ge jin fu shi de liang chong ji zhi zheng ge dao ABAQUSzhong ,fen bie yan jiu ji zai 20N、40Nhe 60Nzai he zuo yong xia de jiang jie fu shi gui lv ,bing shi shi dui jiang jie guo cheng de qing qi liang he zhi sun lv jin hang tong ji 。jie guo biao ming :mei ge jin jie gu ban duan lie shi jian dian he duan lie wei zhi ge bu xiang tong ,zai he yue da duan lie shi jian dian chu xian de yue zao ;mo xing Awei jie gu ban zhong jian liang kong zhong de yi ge fa sheng duan lie ,mo xing Bwei jie gu ban zhong jian zheng ti bu wei fa sheng duan lie 。(3)ti wai jiang jie shi yan zhong she ji 4chong shi yan mo xing :shi jian A、B、Cji D,ji zhong shi jian Ahe Bwei chan du dui bu tong kong xing mei ge jin jie gu ban de yan jiu ,shi jian Che Dwei dui bu tong kong xing mei ge jin jie ban gu ding gu she yang jing gu de yan jiu ,fen bie yan jiu ji zai 0N、20N、40Nhe 60Nzai he zuo yong xia de jiang jie fu shi gui lv ,ji zhong 0Nwei shi yan dui zhao zu ,zai chong yao shi jian jie dian dui mei ge jin jie gu ban suo chan sheng de qing qi 、zhi sun lv 、pHzhi ji xing mao tu jin hang ji tong tong ji 。jie guo biao ming :sui zhao san dian wan qu li de zeng jia ,mei ge jin jie gu ban fu shi su lv sui zhi zeng da ;zai he yue da ,jiang jie guo cheng de pHzhi bo dong yue ming xian 。(4)dui you xian yuan mo ni jie guo he ti wai jiang jie shi yan jie guo jin hang dui bi fen xi 。jie guo biao ming :zhi sun lv de bian hua shi sui zhao qing qi liang de bian hua er bian hua de ,liang zhe ju you yi zhi xing ;mo xing Ayu shi jian Ajun wei mei ge jin jie gu ban zhong jian liang kong zhong de yi ge fa sheng duan lie bing ju duan lie shi jian xiang cha bu da ,sui ran you shu zhi shang de cha yi ,dan ji qu shi jun neng fan ying jie gu ban de zheng ge jiang jie guo cheng ;shi jian Bwei zhong jian liang kong zhong de yi ge fa sheng duan lie ,duan lie dian yu mo xing Bbu yi zhi ,chan sheng zhe yi xian xiang de yuan yin shi shi jian Bsheng cheng de jiang jie chan wu fu zhao zai jie gu ban zhong jian bu wei xing cheng yi ceng bao hu ke ,zu ai le zhong jian bu wei de ji xu fu shi ,er ci shi ying li bei chong xin fen pei dao jie gu ban zhong jian liang kong fu jin ,dao zhi zhong jian liang kong ji zhong yi kong fa sheng duan lie ,dan cong xing mao tu kan shi jian Bbi shi jian Azhong jian bu wei fu shi geng wei yan chong ,ke yi ren wei shi jian Bshi zhong jian zheng ti bu fen de yi ge duan lie 。shi jian Bde kong xing shi ying li de dao le you xiao fen pei ,cheng shou zai he bi jiao jun yun ,jian jie shui ming shi jian Bkong xing she zhi de ge li xing yu shi yong xing 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自天津理工大学的董加峡,发表于刊物天津理工大学2019-07-16论文,是一篇关于镁合金接骨板论文,有限元模拟论文,体外降解实验论文,力学环境论文,腐蚀速率论文,天津理工大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自天津理工大学2019-07-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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