《表1 全颈椎有限元模型的材料属性》

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《带有枕骨全颈椎三维有限元模型的构建及生物力学分析》

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将全颈椎曲面模型导入Hypermesh软件中进行实体网格划分、韧带及椎间盘构建、材料属性赋值、定义关节面接触以及设定载荷和边界条件等过程，从而得到枕骨～T1的全颈椎实体模型，具体步骤如下：（1）根据解剖学划分网格，椎体划分为皮质骨和松质骨，其中皮质骨由6节点C3D6实体单元构成，皮质骨厚度设定为均一的0.5 mm；松质骨则采用4节点C3D4实体单元。椎间盘采用增强沙漏控制的三维六面体减缩积分C3D8R，沙漏控制可减少单元大变形产生的体积自锁。（2）颈椎的韧带根据其解剖起止点进行构建，采用2节点非线性弹簧单元建立13种关键韧带，包括寰枕前模、寰枕后模、十字韧带、齿状突尖韧带、翼状韧带、覆膜、横韧带、前纵韧带、后纵韧带、黄韧带、关节囊韧带、棘间韧带、棘上韧带；用壳单元模拟横韧带。韧带基于弹塑性材料属性进行定义。其载荷-变形曲线如图1，分为中性区，弹性区，塑性区和破坏区[1，2]。（3）以上构建颈椎模型的各种单元均采用文献中最常用的单元类型[1～5]。最终构建的完整模型如图2。模型中皮质骨、松质骨、横韧带、关节软骨及韧带均赋予文献中最常用的材料属性[1～4，6～10]，主要材料属性详见表1。各关节接触面以及齿状突-横韧带接触面由面-面接触单元来构建，接触面之间的摩擦系数设定为0.1。