《表1 模型材料属性：四种方向单腿跳膝关节应力分布特征的有限元分析》

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《四种方向单腿跳膝关节应力分布特征的有限元分析》

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基于1例无任何膝关节疾病男性志愿者（身高178cm，体重60kg，年龄23岁），取其无负重时右腿膝关节进行层厚0.625mm的MRI断层扫描。将扫描数据导入Mimics 19.0中进行图像分割重建，再经Geomagic Wrap去噪、平滑及拟合处理。结合膝关节MRI图像导入Solid Works 2017三维重建，包括股骨、胫骨、腓骨、髌骨、双侧半月板和关节软骨。在Hypermesh 14.0中完成网格划分及边界条件设置。考虑到冲击过程中涉及网格的大变形，半月板及关节软骨等采用六面体单元划分网格，而其余组织采用四面体、六面体混合划分。股骨、胫骨、腓骨以及关节软骨等单元尺寸设置为2mm[10]，半月板单元尺寸设置为1mm[10]。采用Truss单元模拟膝关节主要韧带，包括ACL、后交叉韧带（posterior cruciate ligament，PCL）、内侧副韧带（medial collateral ligament，MCL）和外侧副韧带（lateral collateral ligament，LCL），只可拉伸不可压缩[11]。最后导入ABAQUS 6.14进行有限元后处理。由于软骨、半月板等结构在触地冲击过程中的变形相对较小，因此假设为各向同性线弹性材料。股骨、胫骨、腓骨、软骨、半月板等组织材料属性见表1[12—14]。