髋关节植入物的参数化定义及其脚本
受损关节通过植入假肢，是较为常见的医疗手术。上次有发过 髋关节植入物的仿真和优化 内容，其中优化部分涉及到的参数化定义，在此加以详细说明。
如下图所示，茎系统和颈组件结合，为配合病人的骨骼结构，需设计一系列髋关节植入物，以达到恢复患者腿部长度、关节稳定性和运动范围，以达到均衡腿长、减轻撞击、优化运动范围、确保最佳的关节稳定性。通过Abaqus/CAE建立植入物几何，并标注对应的关联尺寸。通过脚本参数化定义：茎长度、茎尺寸；颈部长度、颈部角度；头部高度、头部半径等尺寸。具体见脚本内容。因为植入物和骨水泥分别创建，需要组装到对应位置。植入物在中轴线上旋转9°和10°，以符合 ISO 7206/4 测试规范，同时，植入物和骨水泥的几何合并，植入物嵌入骨水泥块，通过共用节点避免定义接触。植入物和骨水泥均采用二次四面体实体单元，植入物和骨水泥通过界面共节点实现连接，当嵌入物尺寸更改，网格自动划分，确保网格质量。网格尺寸可以局部细化，植入物的“颈部区域”，设置更高的网格分辨率。测试负载作为点载荷，应用于植入物的参考点；其中，参考点通过运动耦合约束与植入物连接，确保载荷均匀分布于载荷表面，同时，固定骨水泥块周围。
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首次发布时间：2021-04-25
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