《表1 肘关节各组织材料属性[7-10]》

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《不同屈曲状态下肘关节内侧副韧带生物力学的有限元分析》

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将志愿者CT数据以DICOM格式导入软件Mimics（Materialise Inc.，Leuven，比利时）中进行三维重建，运用区域增长分割等方法，建立包括肱骨远端及尺、桡骨近端在内的肘关节三维几何模型。初步提取的肘关节几何模型表面较粗糙，运用逆向建模软件Geomagic（GeomagicInc.，NC，美国）对几何模型进行光滑和封闭等处理。在有限元前处理软件Hypermesh（Altair Engineering Inc，美国）中对骨结构进行有限元网格划分，并根据解剖学结构，利用直接建模的方法，构建内侧副韧带、关节面软骨等组织，所有结构均采用八节点六面体单元进行模拟。各模型的相关参数如下:前臂中立位模型节点数31 009，单元数24 958，其中骨骼23 461，关节面软骨905，韧带205。将模型中骨组织和关节面软骨简化为分布均匀且各向同性的均质性弹性体材料，不仅可以大大缩短建模周期，而且大量关于有限元分析的文献结果证明，采用各向同性特性进行有限元分析也可以得到较准确的分析结果[6]。为更好地反映韧带的生物力学响应，韧带定义为超弹性材料，选用Hypermesh的LS-DYNA（Livermore Software Technology Corporation，美国）模块下材料库中的MATL7。随后对模型进行有限元网格划分并建立有限元模型（见图2），并在Hypermesh中赋予模型材料、属性、边界条件、定义接触等，最后在LS-DYNA进行仿真计算。材料参数如表1[7-10]所示。