用于注射成型水泥聚乙烯乙基体内的囊的计算节点位移分析
R Vignesh1, Vidushi Sharma1, Bikramjit Basu2
1Laboratory for Biomaterials, Materials Research Centre, Indian Institute of Science, Bangalore 560012, India; Centre of Excellence for Dental and Orthopedic Applications, Material Research Centre, Indian Institute of Science, Bangalore 560012, India.
Journal of the mechanical behavior of biomedical materials
|September 24, 2023
概括
这项研究探讨了使用新的生物材料混合物注塑乙烯基体内 (AL) 的方法. 这些发现证明了其可行性,用于生产具有所需生物力学性能的部植入物.
科学领域:
- 生物材料工程 生物材料工程
- 骨科生物力学 骨科生物力学
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 骨内 (AL) 对于关节整体置换 (THR) 器件的功能和寿命至关重要.
- 传统的AL制造 (挤出/加工) 是耗时的,昂贵的,并导致材料浪费.
- 注塑成型为AL生产提供了一个潜在的更有效的替代方案,但其适用于部应用的可行性尚未得到充分探索.
研究的目的:
- 评估注射成型的有效性,用于制造使用新型生物材料混合物 (HU:60%HDPE-40%UHMWPE) 的乙烯基体外层原型.
- 分析这些注射成型的acetabular liner原型的生物力学反应.
- 为更厚的聚合物部件 (>8毫米) 提供制造指南,并评估囊中的微应变.
主要方法:
- 对HU生物材料混合物的制造相关材料性能的开发.
- 定制模具设计,用于生产具有特定外部特征的基于HU的AL原型.
- 在不同的受试者体重下进行体生物力学分析,以评估体中的微压力和AL中的·米塞斯压力.
主要成果:
- 通过注射成型成功制造基于HU的AL原型,证明了复杂设计的可行性.
- 在分析显示,受试者的体重显著影响了小中微菌株的分布 (例如,100kg对象的1132与723对比,55kg对象的723对比).
- ·米塞斯在AL的压力随着受试者的体重增加,从17MPa (55kg) 增加到28MPa (100kg).
结论:
- 注塑成型是使用HU生物材料混合物的下一代乙烯基体内的可行和合格的制造途径.
- 开发的HU生物材料和注塑成型工艺产生了具有临床相关生物力学反应的原型.
- 这种方法为生产持久的全关节置换部件提供了更高效和潜在的成本效益的替代方案.
关键词:
乙烯基体内 (AL)复合材料是一种复合材料.有限元素分析 (FEA) 是一种分析方法.注塑成型的成型方法融化的粘度 融化的粘度微菌株是一种微菌株.节点分析 节点分析收缩 收缩 收缩 收缩这是一种UHMWPE.
