一、人体胫骨密质指数的研究（论文文献综述）
盛天放[1]（2021）在《基于侧面碰撞乘员髋部损伤的汽车安全性能优化》文中进行了进一步梳理中国交通事故频发,如何减少驾乘人员在交通事故中的损伤,一直是汽车安全研究的重点。在汽车侧面碰撞中,髋部接受冲击范围广、强度大,易使驾乘人员伤残。因此,深入研究乘员髋部在侧面碰撞中的损伤情况,对提升车辆被动安全性有重要意义。本课题主要研究了人体生物力学有限元模型的建模方法,应用构建的人体下肢生物力学模型,分析了侧碰时髋部的损伤情况。以髋部损伤为基础,优化车辆侧面耐撞性。具体如下:（1）研究人体髋部的结构组成和损伤机理。深入研究人体髋部解剖学结构,分析髋部损伤原因和损伤类别,获得乘员髋部的损伤机理。研究不同侧碰法规下髋部损伤的评价准则。（2）下肢生物力学模型和整车侧碰模型的建立与验证。依据驾驶员驾驶姿态的下肢CT数据,建立具有精细解剖学结构的髋部下肢生物力学模型。模型由骨骼和软组织组成。利用仿真还原尸体生物力学实验,对比仿真与尸体实验的结果,并验证模型精度,同时研究生物力学模型的耐受极限。根据碰撞法规,建立整车侧面碰撞模型,并通过对照实车碰撞实验中车身形变和加速度验证整车侧面碰撞模型的准确性。（3）侧面碰撞安全性分析。将下肢模型与本课题组内建立的上身模型组成相对完整的真实人体有限元模型,进行侧面碰撞仿真,并与World SID假人侧面碰撞仿真进行对比,分析两者差异。通过对车辆侧围侵入量和人体骨骼所受应力进行分析得到乘员髋部损伤情况。根据髋部所受应力、吸收内能及整体加速度数据,评价乘员易受到AIS3+等级的损伤。（4）车辆侧面耐撞性的优化研究。选取强度更高的材料,替换原有结构件材料,对影响侧碰的主要结构件进行试验设计,并构建代理模型。基于优化算法对乘员舱侧面耐撞性进行优化。确定优化方案后,进行整车仿真,验证优化结果。优化结果表明,车辆侧围耐撞性提高,侧围结构件总质量降低。
贾巍[2]（2020）在《股骨假体材料对膝关节置换性能影响的研究》文中认为膝关节在日常活动中是重要的承重和运动关节,结构复杂,运动量大,其损伤病变处于关节首位。人工膝关节置换手术（TKA）作为治疗膝关节骨性关节炎,损伤等病症,恢复关节功能的重要手段,术后患者满意程度也较高,但每年仍然有患者术后出现不同程度的功能性失败,需要进行二次翻修。膝关节股骨假体植入后由于材料属性与自然骨组织的差别造成应力遮挡,骨的自适应性会引发假体周围骨量异常,进而增加假体无菌松动和患者术后疼痛的现象发生。现接受人工膝关节置换的患者逐年增多,且患者也越来越低龄化,而膝关节置换通常寿命在10-15年,所以需要对膝关节股骨假体材料设计与优化,延长膝关节置换寿命。本文的主要目的是,对股骨假体组件材料使用功能梯度生物材料（FGBM）重新设计,设计了Ti基胶原-羟基磷灰石（FGBM I）和Ti基-生物活性玻璃（FGBM II）两种功能梯度生物材料,建立膝关节置换有限元模型,使用静态模拟分析和动态模拟分析两种方法,以股骨远端应力和胫-股假体组件间的接触应力为观察指标,来评估不同股骨假体材料（Co Cr合金、Ti合金和两种FGBM）对膝关节置换性能影响,以寻找适合人体且使用寿命更长的膝关节假体替换材料。研究工作内容如下:本文首先基于膝关节正常志愿者的CT数据,构建了膝关节股骨、髌骨、胫骨、腓骨骨组织和关节软骨、半月板软组织以及主要韧带结构,建立了自然膝关节几何模型。根据经典机械力学对线,调整下肢膝关节力学轴线。依据MA-TKA手术规范要求,进行对模型虚拟截骨,随后对各部件进行网格划分和赋予材料属性,建立人工膝关节置换术后有限元模型。选取股骨远端,胫骨近端和膝关节假体组件以简化模型,使用静态模拟仿真的方法评估不同材料下膝关节股骨远端、股骨-假体界面处和胫骨衬垫上的力学响应。仿真结果表明,两种功能梯度生物材料与现常使用的材料相比,能够提高股骨远端应力和股骨-假体界面处的应力,减少宿主股骨的应力遮挡情况,同时降低胫骨衬垫上的接触应力,FGBM I的效果最显着。FGBM II降低股骨应力遮挡的效果不明显,除能在种植体界面处产生较大的应力外,股骨远端的应力表现在部分路径中表现与Ti合金相差不大。随着k值的减小,功能梯度生物材料在胫骨衬垫上产生的接触应力也随之减少。而FGBM在k=1时在股骨-假体种植体界面附近表现出高应力,进而得到了适合膝关节股骨假体的最优梯度和组分。对建立的膝关节置换术后动态有限元模型,施加步态载荷进行动态模拟仿真。研究结果表明,不同股骨假体材料对膝关节假体组件间的接触压力会产生影响。与Co Cr合金相比,Ti合金和FGBM I（k=1）材料均能一定程度降低胫-股假体组件间的接触压力,FGBM I（k=1）的效果最明显。FGBM I（k=1）材料本身多材料属性,能更好的实现胫-股关节之间力的传递,进而接触应力云图分布发生了改变,胫-股关节之间的接触面积和位置没有变化。本文研究表明HAP-Ti功能梯度生物材料可以降低膝关节无菌松动的风险,延长假体使用寿命,可作为膝关节股骨假体潜在的替换材料。
陈雪岩[3]（2020）在《HA基人工骨材料的制备及性能的研究》文中研究说明羟基磷灰石（HA）是一种理想的人工骨材料,由于其优异的生物学特性而被广泛用于骨组织修复替代领域。但纯HA材料在力学性能和微观结构上与人骨存在显着的差异。为提高纯HA力学性能,引入增强体碳纤维（CF）,获得CF增强HA复合材料（CF/HA）。为解决传统方法（常压/热压烧结）制备的CF/HA复合材料中基体的脱羟分解易导致的纤维氧化损伤的问题,采用放电等离子体烧结（SPS）制备出高性能CF/HA复合材料。同时从仿生角度出发,为达到与骨组织相似的结构,选择NH4HCO3为造孔剂,制备出多孔HA材料。并对CF/HA复合材料及多孔HA材料的性能进行了研究。本文主要内容及结论如下:（1）采用SPS制备了 CF/HA复合材料,探究了制备工艺及纤维含量对复合材料物相成分、微观结构及力学性能的影响,并揭示了 SPS制备CF/HA复合材料的烧结原理和增韧机理。结果表明,SPS制备的CF/HA复合材料中基体HA未产生脱羟分解,且纤维与基体紧密结合,充分发挥了纤维的增强增韧效果。随着烧结温度的升高,复合材料的硬度和弯曲强度降低;同时随着纤维含量从0wt%增加0.8wt%,复合材料的硬度从633.3HV降至402.1HV,而弯曲强度先增加后降低。当烧结温度为830℃、CF含量为0.5wt%时,复合材料弯曲强度为110.4MPa、断裂韧性为2.41MPa·m1/2、脆性指数为2.59μm-1/2、粗糙度为0.558μm。其综合力学性能明显高于纯HA材料及传统烧结法制备的复合材料,弯曲强度和断裂韧性等重要性能指标符合人体密质骨的临床使用要求。（2）采用NH4HCO3为造孔剂制备了多孔HA材料,研究了造孔剂含量及烧结温度对多孔HA材料的孔隙结构和力学性能的影响。结果表明,多孔HA材料主要成分为纯HA相,孔径大小为20～200μm,且分布均匀。随着NH4HCO3含量从0wt%增加到70wt%,孔的数量明显增多,但孔结构的完整性逐渐降低,同时压缩强度从127.89±9.83MPa下降到4.07±0.49MPa。当烧结温度从1100℃升高到1300℃,多孔HA材料的压缩强度逐渐增大。当造孔剂含量为30wt%、烧结温度为1200℃时,所制备的多孔HA材料的孔隙率（30%）及压缩性能（38.16±2.44MPa）均满足松质骨的要求。（3）通过体外细胞培养实验对CF/HA复合材料的成骨分化能力及生物安全性进行了研究;同时,通过模拟体液（SBF）浸泡和体内小鼠胫骨骨缺损植入实验对多孔HA材料的生物矿化能力及骨诱导性进行了评价。细胞实验观察到,MC3T3-E1成骨细胞能够在CF/HA样品表面黏附并良好增殖;MTT检测表明CF/HA样品上细胞的吸光度值（OD）明显高于对照组（常压制备的纯HA材料）。结合茜素红染色结果,表明CF/HA复合材料具备促进细胞成骨分化的能力和生物安全基础。多孔HA材料在SBF溶液中能够在较短的时间内生成磷灰石层,且随着浸泡时间的增加,磷灰石层越厚。小鼠胫骨骨缺损模型中植入多孔HA材料后,小鼠的一切生命特征活动正常。Micro-CT的扫描分析和三维重建观察到植入的多孔HA材料与骨组织之间已紧密结合,表明多孔HA具有优异的成骨性能及体内应用的科学安全性。本研究所制备的CF/HA复合材料及多孔HA材料具有优异的力学性能和生物学性能,可满足骨组织不同部位的结构性能需求,为实现HA基人工骨材料进入临床研究奠定了一定的理论基础。
旷世杰[4]（2019）在《老年人体有限元模型的验证及其在不同座椅朝向下的碰撞响应研究》文中认为21世纪以来,全球的老龄化进程加快。然而世界人口老龄化逐渐严重导致一个重要的后果,那就是驾乘人员中老年人群的占比将越来越大。由于老年人体骨骼中矿物质含量逐年降低,导致其在汽车碰撞时的损伤耐受度会低于一般青年人,故老年人体乘员将成为在汽车碰撞中较难保护对象。随着计算机应用技术的普及,越来越多的计算机控制技术应用到了现代汽车上,因此,汽车的自动控制程度也得到了很大的提高。自动驾驶车辆的出现,对于老年人体乘员来说,将会是最便利的交通出行工具,可以减少因操作失误而引起的汽车碰撞事故。在自动驾驶车辆中,智能控制系统能够有效的规避较多的交通事故,但也存在无法避免的汽车碰撞情况,且座位朝向分布种类较多。因此,本文开发了老年人体乘员的有限元模型,以研究老年人体乘员在不同座椅朝向下的运动学和生物力学响应,并将其应用到主动旋转座椅安全策略研究中。具体的研究工作内容如下:1、通过参与国外生物工程中心对老年人体乘员模型的开发过程。先对人体整体解剖结构、人体组织损伤机理和耐受极限进行相关文献和书籍的查阅,综合得出人体各项性能指标。首先建立老年人体整体框架的基础几何模型,然后对老年人体乘员几何模型进行调整,使其整体几何模型完全配合。在CAE软件中对老年人体几何模型进行网格划分,以及材料属性定义,并对整体模型进行调试使其满足计算的基本要求。最后根据模型检验结果修改和优化该有限元模型的几何、网格、材料模型等,提高其生物逼真度。2、通过与尸体碰撞实验进行对比,验证其老年人体乘员模型的有效性。对老年人体乘员进行了不同角度正面碰撞以及不同加速度远端侧面碰撞验证工作,得出其运动学和生物力学响应与尸体实验保持一致。3、将经过验证的老年人体乘员有限元模型应用在不同座椅朝向下的碰撞响应研究。选取0°、45°、90°、135°和180°五种不同的座椅初始朝向,利用仿真实验研究老年人体乘员在正面碰撞中运动学和生物力学响应,找到损伤风险最低的座椅朝向。提出减少人体损伤的座椅增强策略,分析乘员在安全座椅上运动学和生物力学响应,验证其保护措施可行性。4、提出关于主动旋转策略,自动驾驶通过传感器可提前1.5秒感知碰撞的发生,在此期间,通过有策略地主动旋转座椅将乘员旋转至损伤风险最低的座椅朝向,从而降低老年人体在自动驾驶车辆碰撞中损伤。研究结果表明:所建立的老年人体模型具有较高的生物逼真度。利用老年人体乘员在不同座椅朝向下的正面碰撞,其座椅朝向与碰撞方向呈180°时损伤风险最低。通过对座椅进行增强安全策略设置,在损伤风险较高的座椅朝向验证了其安全座椅的保护措施可行性。为了使老年人体乘员在车辆碰撞中损伤最低,提出主动旋转座椅策略,该策略有效的降低了损伤风险,验证了其安全策略上的可行性。本文的研究结果对老年人体乘员在不同座椅朝向下的碰撞的生物力学和损伤研究提供了重要的评价工具,为未来智能化汽车安全设计提供了参考。
夏红[5]（2019）在《基于汽车正面碰撞情况下的行人下肢肌肉主动力对损伤的影响研究》文中研究指明近年来,车辆数目的增加使得道路安全交通事故的发生次数也随之增高,在众多的道路安全交通事故中,行人伤亡数量占比巨大且居高不下,行人安全已经成为道路交通安全中亟待解决的社会问题。当汽车和行人发生碰撞时,人体下肢由于刚度小而极易遭到损坏,此外,下肢损伤也是致残的主要原因。故探究行人下肢安全对降低道路交通事故中行人下肢损伤有着极为重要的现实意义。本论文主要研究在车与行人的碰撞过程中行人下肢的肌肉主动力对下肢损伤的动力学响应以及生物力学响应的影响。为实现研究目的,论文采用湖南大学下肢模型并通过软件Hypermesh对模型进行改进,改进的主要内容有:添加肌肉主动特性、根据最新的死尸实验结果数据替换原模型的材料参数,并将改进后的模型按照传统生物力学实验进行全面的验证。最终将改进后下肢模型与HybridⅢ50百分位假人有限元模型（站立姿态）进行耦合形成具有肌肉主动力的混合假人模型,并对耦合后的假人模型进行验证。对验证结果进行分析并得出:耦合后的混合假人模型建模方法正确且生物逼真度高,可用于进一步完成行人下肢损伤的相关研究。在研究过程中,取凯美瑞整车模型为试验车,并和已建立的混合假人模型进行装配完成仿真环境的搭建,按照实验目的设置实验方案,研究车与行人在碰撞过程中不同的碰撞强度以及不同的肌肉激活状态对下肢损伤的动力学响应以及生物力学响应的影响。研究表明:汽车和行人发生碰撞时,下肢的动力学响应以及生物力学响应受碰撞强度以及肌肉激活状态的影响。动力学响应方面:下肢的股骨轴向力以及胫骨指数随着碰撞强度的增加而不断增加;此外,肌肉在激活状态下输出的股骨轴向力以及胫骨指数高于肌肉未激活状态下输出的相应值。生物力学响应方面:当肌肉处于相同的状态时,下肢各主要骨骼的应力极值随着碰撞强度的增加而增加;当碰撞强度相同时,发现肌肉处于激活状态下的下肢所输出的各骨骼应力最大值低于肌肉未激活状态下的应力最大值,说明肌肉主动力在一定程度上使下肢各骨骼承受的应力值降低,减轻了下肢损伤。可知,肌肉主动力对下肢损伤的动力学响应以及生物力学响应均产生影响。
杜雯菁[6]（2019）在《反映中国人体特征的参数化下肢建模与乘员碰撞损伤研究》文中指出汽车在为人们带来便利的同时,也带来了交通事故和人员伤亡,在正面碰撞事故中,下肢是最容易受到伤害的部位。有限元仿真分析被广泛用于乘员保护研究,现有人体有限元模型没有考虑性别、年龄、身高和身体质量系数等人体特征的多样性,且下肢模型几何尺寸来自美国人体,而中美人体下肢差异尚未得到充分研究。本文提出了参数化下肢建模流程和方法,旨在基于中国人体CT数据建立反映中国人体特征的参数化下肢有限元模型,研究人体特征参数对下肢几何形态和碰撞损伤响应的影响,并同步建立美国人体下肢模型,探究中美人体下肢几何形态和碰撞损伤响应差异。本文提出了适用于参数化下肢建模的表面投影方法和基于CT扫描的下肢密质骨厚度估算方法,开展了尸体试验,标定并验证了估算方法中的关键参数。基于中美人体下肢CT扫描数据,本文通过标志点识别、网格变换与表面投影、密质骨厚度估计和主成分与回归分析等主要步骤,建立了以人体特征参数为自变量的包含骨骼形状尺寸和密质骨厚度分布的下肢统计学模型,并研究了人体特征参数对上述骨骼几何形态的影响。结果表明,人体特征参数对下肢骨骼形状尺寸具有显着影响,但影响方式在中美人体之间存在差异,人体特征参数对密质骨厚度分布也具有显着影响,且中美人体下肢骨骼形状尺寸和密质骨厚度分布存在显着差异。基于统计学模型,本文提出了下肢有限元模型密质骨厚度调整方法和单元质量自动检查与修正方法,建立了参数化下肢有限元模型。依据尸体试验数据,验证了股骨模型的生物仿真度和建模方法有效性。结合其他人体部位模型,本文进一步建立了完整的参数化人体模型,并依据尸体试验数据验证了膝盖-大腿-臀部模型的生物仿真度,同时生成了一系列具有不同人体特征参数的中美乘员有限元模型。最后,本文建立了面向多体征人体有限元模型的碰撞仿真分析流程,并开展了正面偏置碰撞的仿真分析,重点研究了乘员下肢损伤。结果表明,老年、肥胖和女性乘员的下肢损伤风险更高,相同碰撞工况下,具有相同人体特征参数的中美乘员下肢碰撞载荷没有明显差异,但中国乘员股骨的高应力区域大于美国乘员股骨,当考虑人体特征参数分布在中美人群中的差异时,中国人群的下肢损伤风险比美国人群低12%。本文建立的参数化模型可为研究不同碰撞工况下乘员损伤响应和易损伤乘员保护以及乘员约束系统优化提供参考和帮助,并为提出适合中国人体特征的损伤指标提供理论和实践基础。
李庆[7]（2019）在《超短回波时间磁共振定量成像技术》文中研究指明磁共振成像提供丰富的软组织对比度,在临床检查中得到了广泛的使用。超短回波时间（UTE）磁共振定量成像技术克服了临床常规扫描序列回波时间的限制,实现了对短T2甚至超短T2组织的成像,包括骨、跟腱、韧带、软骨、髓鞘等,而且上述组织的T1和T2弛豫时间定量图已被应用于疾病诊断中。但传统UTE方法扫描时间长,且定量参数单一,限制了其在临床扫描中的推广。因此,本论文从信号激发、采集以及定量模型的多个角度出发,对UTE技术进行全方位优化,旨在提高UTE成像技术的扫描效率和鲁棒性,突破传统UTE方法单一参数测量的限制。首先,我们利用磁共振并行激发系统对UTE成像技术的信号激励脉冲进行了设计和优化。我们提出了基于二维空间选择性并行脉冲设计方法的梯度扩展螺旋向内激发和螺旋向外采集技术,利用该技术的激发脉冲具有自回聚的特性,将UTE技术的成像时间加速一倍。针对射频脉冲的设计,本论文提出压缩型轨迹的设计方法,降低射频脉冲的峰值电压和累积射频能量,提高扫描的安全性。本论文将提出的脉冲设计方法应用在小视野成像中,在相同的分辨率下降低扫描时间,或在相同的扫描时间下提高图像分辨率。然后,为了实现超短回波技术中多参数定量测量,我们对UTE技术信号采集以及模型部分进行了优化,结合MRF技术,提出UTE-MRF技术。MRF通过在扫描中连续改变扫描参数,实现对组织弛豫时间的指纹编码,一次测量获得多个定量参数,大幅度提高了弛豫时间定量测量的效率。但MRF技术受回波时间限制,无法测量快速衰减的组织信号。UTE-MRF技术有效将回波时间缩短至50微秒,同时我们引入正弦波动的TE变化模式,以提高MRF指纹信号对短T2和超短T2组织的识别灵敏度。通过幅度解调的方法,直接从相位图像中估计磁场频率的偏移量。一次UTE-MRF扫描可同时获得:Ti、T2、PD、B0和骨增强图像。最后,我们进一步扩展了二维UTE-MRF技术,分别提出双回波UTE-MRF技术和三维UTE-MRF技术。双回波UTE-MRF技术研究发现回波时间会影响脑组织弛豫时间的测量结果,该现象可能由脑组织中的短T2和超短T2成分有关。三维UTE-MRF技术可实现0.75×0.75×0.75mm3全脑多参数定量扫描。双回波UTE-MRF技术和三维UTE-MRF技术在脑组织中磁场不均匀性较大的前额叶、鼻腔以及颅底等区域都表现出良好的鲁棒性。本文针对超短回波时间定量成像技术,提出了上述多项创新性的技术方案,用于解决UTE定量测量技术中扫描时间长、测量参数单一、测量范围有限的问题。上述方法可进一步推广到临床应用、高场磁共振以及多模态PET-MRI系统。
李艳[8]（2019）在《仿生吸能盒结构设计与多目标优化研究》文中指出汽车发生正面碰撞时,吸能盒是保险杠系统关键的吸能部件,因而如何通过优化设计提高其耐撞性能,以保证整车被动安全性和人身财产安全,是一项非常重要的研究任务。本文以汽车前置吸能盒为研究对象,引入结构仿生学概念于其结构设计中,基于负泊松比单胞结构提出一种新型仿生吸能盒,并对其结构进行多目标优化设计。本文的主要研究工作为:首先,以人体胫骨为仿生对象设计了新型仿生吸能盒结构。吸能盒外壳结构仿照胫骨的骨密质结构形态设计为内凹形结构。同时,参考胫骨内部的疏松多孔的骨松质结构,并借鉴于现有泡沫铝等正泊松比材料结构的成形缺陷,提出了将负泊松比结构材料应用于吸能盒的内部填充结构。在此基础上,建立了刚性墙-吸能盒正面碰撞仿真模型,并基于RCAR法规对模型进行了验证。其次,基于吸能特性、缓冲能力和压缩变形等几个方面的评价指标,对比分析了新型吸能盒、传统吸能盒、以及填充负泊松比内芯的传统吸能盒的碰撞性能,最终得出正功能梯度负泊松比内芯结构的吸能盒变形模式最理想。在此基础上,分析了新型吸能盒外壳厚度及内芯厚度梯度对吸能盒耐撞性能的影响,为后续的近似模型建立及多目标优化设计奠定了基础。最后,确定了新型仿生吸能盒优化设计的设计变量、优化目标和约束条件,结合最优拉丁超立方试验设计方法和改进的响应面法,建立了新型仿生吸能盒各性能指标与设计变量之间的近似模型,并采用基于存档的微型遗传算法和改进的非支配排序遗传算法分别进行了寻优搜索,寻求优化设计的最优解集。本文的研究结果可以为汽车吸能盒的开发与设计提供一定的理论基础与技术支持。
白国宇[9]（2018）在《股骨髁上简单骨折固定模型的应力分布特征和承载极限》文中提出股骨髁上骨折不稳定,易波及关节面,并发症多,致残率高,是最难治疗的骨折之一,且保守治疗效果较差,目前多主张积极的手术治疗。锁定板可以减少对钢板下骨表面血运的破坏,并允许骨折断端有微动,从而促进骨折愈合,因此成为最常用的治疗方法。研究表明术后早期康复训练有助于促进骨折愈合,缩短骨折康复期,减少回归正常生活时间。然而,骨折术后早期负重训练的临床研究还处于探索阶段,对于不同愈合时期下的承载能力大多凭借临床经验,尚缺乏利于骨折愈合的负重定量标准。本文的主要研究目的是分析不同愈合时期、骨折面夹角和方位对固定模型的应力分布的影响,来探讨骨折术后早期的单腿负重极限及改善方法。首先,本文通过影像学数据获得了股骨的三维几何模型,并验证了有限元模型的收敛性。然后,建立了考虑骨折面夹角和方位的股骨髁上简单骨折固定模型,研究了单腿站立姿态下不同愈合时期骨折固定模型的应力分布和传递机制。最后,建立了三种不同的单双皮质螺钉固定方案,分析了复杂加载条件下骨折固定模型的承载能力。结果发现:随着愈伤组织的发展,股骨的螺孔处、骨折断端的两侧螺钉处、及锁定板的骨折断端区域的应力集中大幅减小,软骨痂期固定模型的单腿负重极限约为炎性期的3.0～3.8倍。横向骨折固定装置的最大应力低于斜向骨折模型,炎性期斜向骨折固定模型的单腿负重极限比横向骨折低25%。使固定模型失效的横向载荷是轴向载荷大小的1/8,是三种加载方式中最危险的,应尽量避免。单皮质螺钉会减少股骨前两个螺孔处的应力集中现象,但会降低5～10%的0o骨折固定模型的承载能力。针对具体情况应采取差异化的方案,有必要综合考虑骨折面夹角、愈合时期、载荷方向确定术后负重极限,提高术后康复效果,对临床研究有指导意义。
杜雯菁,罗逍,黄晗,许述财,张金换[10]（2019）在《基于中国人体CT数据的股骨和胫骨参数化模型的开发》文中研究指明下肢长骨骨折损伤在汽车碰撞事故中常见,使用人体有限元模型可以有效开展损伤风险和机理的研究。个体特征（如性别、年龄、身高、体重等）对下肢长骨的几何形状和密质骨厚度具有显着影响。该文以男性中等尺寸有限元模型为基准模型,基于95例国内临床计算机断层扫描（computed tomography,CT）数据,通过网格投影变换和统计学分析建立了能够反映个体特征差异的股骨和胫骨的参数化模型。结果表明:外表面几何模型的平均绝对预测误差在3mm以内,密质骨厚度模型的平均绝对预测误差在0.6mm以内。下肢长骨长度对几何模型影响最显着,年龄和身体质量指数（body mass index,BMI）对股骨密质骨厚度具有显着影响,年龄对胫骨密质骨厚度具有显着影响。
二、人体胫骨密质指数的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、人体胫骨密质指数的研究（论文提纲范文）
（1）基于侧面碰撞乘员髋部损伤的汽车安全性能优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 汽车被动安全研究方法 |
| 1.2.1 交通事故统计与分析 |
| 1.2.2 整车以及滑台试验 |
| 1.2.3 有限元仿真分析 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 乘员髋部的结构及损伤机理 |
| 2.1 乘员髋部解剖学结构 |
| 2.1.1 骨骼结构的组成 |
| 2.1.2 肌肉组织的组成 |
| 2.1.3 韧带组织的组成 |
| 2.2 乘员髋部损伤机理 |
| 2.2.1 髋部的损伤原因 |
| 2.2.2 髋部的损伤形式 |
| 2.2.3 髋部损伤分类 |
| 2.3 髋部的损伤程度与评价准则 |
| 2.3.1 髋部的损伤程度 |
| 2.3.2 髋部损伤评价准则 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 人体下肢及侧面碰撞模型建立与验证 |
| 3.1 人体下肢有限元模型建模方法 |
| 3.2 建立人体下肢有限元模型 |
| 3.2.1 几何重建 |
| 3.2.2 网格划分 |
| 3.2.3 下肢有限元模型的组建 |
| 3.3 人体下肢有限元模型参数的研究及下肢有限元模型验证 |
| 3.3.1 生物力学模型材料与参数的选择 |
| 3.3.2 骨盆模型可靠性验证 |
| 3.3.3 含软组织髋部模型侧向冲击 |
| 3.3.4 长骨模型可靠性验证 |
| 3.3.5 大腿和小腿模型可靠性验证 |
| 3.3.6 股骨头模型可靠性验证 |
| 3.4 真实人体有限元模型的组建 |
| 3.5 车辆侧面碰撞有限元模型建立与验证 |
| 3.5.1 车辆侧面碰撞模型的建立 |
| 3.5.2 侧面碰撞模型可靠性验证 |
| 3.6 真实人体有限元模型与假人有限元模型侧面碰撞对比 |
| 3.6.1 真实人体有限元模型与假人模型对比 |
| 3.6.2 带有驾驶员侧面碰撞模型的建立 |
| 3.6.3 真实人体有限元模型与假人有限元模型侧面碰撞对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 碰撞安全性分析 |
| 4.1 侧围的形变分析 |
| 4.2 B柱的侵入量和侵入速度 |
| 4.2.1 B柱侵入量 |
| 4.2.2 B柱侵入速度 |
| 4.3 车门防撞梁侵入量和侵入速度 |
| 4.4 乘员髋部损伤分析 |
| 4.4.1 撞击力 |
| 4.4.2 骨盆吸收内能情况 |
| 4.4.3 耻骨受力 |
| 4.4.4 髋骨应力分析 |
| 4.4.5 髋关节以及股骨应力分析 |
| 4.4.6 髋部整体加速度分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 车辆侧碰耐撞性优化 |
| 5.1 试验设计与优化方法 |
| 5.1.1 优化的拉丁方试验设计 |
| 5.1.2 代理模型与优化算法 |
| 5.2 优化问题定义 |
| 5.2.1 关键结构件的选择与确定 |
| 5.2.2 设计变量与优化目标的选择 |
| 5.3 优化过程 |
| 5.3.1 试验设计 |
| 5.3.2 建立代理模型 |
| 5.3.3 优化结果分析 |
| 5.4 整车仿真验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（2）股骨假体材料对膝关节置换性能影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 自然及人工膝关节有限元模型研究进展 |
| 1.2.2 膝关节假体几何外形和材料研究进展 |
| 1.3 功能梯度材料 |
| 1.4 研究目的及内容 |
| 第2章 膝关节解剖结构 |
| 2.1 骨骼结构和力学性能 |
| 2.1.1 骨骼结构特征 |
| 2.1.2 骨骼的力学性能 |
| 2.1.3 骨重建理论 |
| 2.2 膝关节的解剖及生理 |
| 2.2.1 膝关节解剖结构 |
| 2.2.2 膝关节运动 |
| 2.2.3 膝关节力学轴线 |
| 2.3 步态周期 |
| 2.4 人工全膝关节置换术 |
| 2.4.1 假体组件材料 |
| 2.4.2 假体分类 |
| 2.4.3 膝关节假体失效 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 膝关节置换术后动态有限元模型的建立 |
| 3.1 自然膝关节三维几何模型的建立 |
| 3.1.1 骨骼几何模型 |
| 3.1.2 关节软骨、半月板组织几何模型 |
| 3.1.3 韧带几何模型 |
| 3.2 人工膝关节三维有限元模型的建立 |
| 3.2.1 人工膝关节假体模型的建立 |
| 3.2.2 虚拟截骨及假体装配 |
| 3.2.3 人工膝关节模型的网格划分及优化 |
| 3.3 膝关节置换术后模型参数设置 |
| 3.3.1 骨骼、韧带、股四头肌腱及关节软骨的材料属性 |
| 3.3.2 假体的材料属性 |
| 3.3.3 接触设置 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 不同股骨假体材料膝关节置换术后静态模拟仿真 |
| 4.1 模型载荷及主要观察指标 |
| 4.1.1 载荷及边界条件 |
| 4.1.2 股骨远端应力评估区域 |
| 4.2 静态有限元模拟结果 |
| 4.2.1 膝关节置换术后胫骨衬垫接触压力分布 |
| 4.2.2 膝关节置换术后股骨远端应力分布 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 不同股骨假体材料膝关节置换术后步态模拟分析 |
| 5.1 步态载荷工况 |
| 5.2 边界条件 |
| 5.3 不同材料股骨组件动态有限元模拟结果 |
| 5.3.1 高分子聚乙烯衬垫接触压力分布比较 |
| 5.3.2 股骨内外髁接触压力比较 |
| 5.3.3 膝关节假体组件接触面积比较 |
| 5.4 分析与讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）HA基人工骨材料的制备及性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 生物医用材料概述 |
| 1.2.1 生物医用材料的发展 |
| 1.2.2 生物医用材料的分类 |
| 1.3 人工骨材料的研究 |
| 1.3.1 天然骨的结构特点 |
| 1.3.2 人工骨的性能要求及种类 |
| 1.4 羟基磷灰石材料的研究进展 |
| 1.4.1 羟基磷灰石概述 |
| 1.4.2 CF/HA复合材料的研究现状 |
| 1.4.3 多孔HA材料的研究现状 |
| 1.4.4 HA基人工骨材料的生物学研究 |
| 1.5 本文研究的目的和内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验材料、试剂与仪器设备 |
| 2.2 SPS制备CF/HA复合材料 |
| 2.2.1 纤维的前处理及复合粉体的制备 |
| 2.2.2 放电等离子体烧结 |
| 2.3 多孔HA材料的制备 |
| 2.4 表征与力学性能测试 |
| 2.4.1 物相成分及微观形貌分析 |
| 2.4.2 综合力学性能测试 |
| 2.5 生物学评价 |
| 2.5.1 体外生物活性检测 |
| 2.5.2 体内动物实验评价 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 CF/HA复合材料的制备及性能研究 |
| 3.1 CF/HA复合材料的物相成分及微观形貌 |
| 3.1.1 CF/HA复合材料的物相分析 |
| 3.1.2 CF/HA复合材料的形貌表征 |
| 3.2 CF/HA复合材料力学性能的研究 |
| 3.3 CF/HA复合材料的烧结原理和增韧机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 多孔HA材料的制备及性能的研究 |
| 4.1 多孔HA材料中造孔剂含量的研究 |
| 4.1.1 造孔剂含量对组织成分的影响 |
| 4.1.2 造孔剂含量对孔隙结构的影响 |
| 4.1.3 造孔剂含量对力学性能的影响 |
| 4.2 多孔HA材料中烧结温度的研究 |
| 4.2.1 烧结温度对体积收缩率及孔隙率的影响 |
| 4.2.2 烧结温度对力学性能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 体外体内生物学研究 |
| 5.1 细胞培养及相关活性的研究 |
| 5.1.1 MC3T3-E1成骨细胞生长形态 |
| 5.1.2 MTT检测及茜素红染色的研究 |
| 5.2 模拟体液浸泡实验的研究 |
| 5.3 小鼠体内胫骨骨缺损修复实验的研究 |
| 5.3.1 术后小鼠大体观察结果 |
| 5.3.2 Micro-CT扫描分析及三维重建结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（4）老年人体有限元模型的验证及其在不同座椅朝向下的碰撞响应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景和意义 |
| 1.2 本领域研究的国内外现状分析 |
| 1.2.1 损伤生物力学研究方法 |
| 1.2.2 国内外研究现状 |
| 1.3 科学研究发展趋势与意义 |
| 1.4 本文主要研究工作 |
| 第二章 老年人体有限元模型建立及组件验证 |
| 2.1 人体整体解剖学结构 |
| 2.2 人体组织损伤机理和耐受极限 |
| 2.3 老年人体有限元模型建立 |
| 2.3.1 老年人体乘员几何模型建立及调整 |
| 2.3.2 老年人体乘员模型网格划分及材料定义 |
| 2.4 老年人体生物力学组织模型仿真可靠性验证 |
| 2.4.1 上肢模型验证 |
| 2.4.2 下肢模型验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 老年人体有限元模型正面碰撞、远端侧面碰撞验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 老年人体整体正面碰撞验证 |
| 3.2.1 乘员在汽车正面碰撞中的损伤特性及仿真设置 |
| 3.2.2 老年人体乘员正面碰撞与尸体实验对比验证 |
| 3.3 老年人体乘员远端侧面碰撞验证 |
| 3.3.1 乘员在汽车远端侧面碰撞中的损伤特性及仿真设置 |
| 3.3.2 老年人体乘员远端侧面碰撞与尸体实验对比验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 老年人体乘员在不同座椅朝向下的碰撞损伤研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 老年人体乘员在传统座椅不同朝向下的碰撞损伤特性分析 |
| 4.2.1 传统座椅不同朝向老年人体碰撞仿真设置 |
| 4.2.2 传统座椅不同朝向老年人体碰撞运动学响应 |
| 4.2.3 传统座椅不同朝向老年人体碰撞损伤预测 |
| 4.3 老年人体乘员在安全座椅不同朝向碰撞损伤特性分析 |
| 4.3.1 安全座椅仿真设置 |
| 4.3.2 安全座椅不同朝向老年人体碰撞运动学响应 |
| 4.3.3 安全座椅与传统座椅不同朝向乘员碰撞损伤对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 老年人体乘员在自动驾驶车辆碰撞中的应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 老年人体乘员在自动驾驶车辆中旋转座椅实验 |
| 5.2.1 自动驾驶车辆碰撞应急措施策略 |
| 5.2.2 自动驾驶车辆主动旋转座椅模型的建立 |
| 5.2.3 座椅旋转过程中老年人体乘员运动学和生物力学响应 |
| 5.3 老年人体乘员在自动驾驶车辆中先旋转后碰撞实验 |
| 5.3.1 自动驾驶车辆先旋转后碰撞模型建立 |
| 5.3.2 旋转策略下乘员碰撞运动学响应和损伤预测 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
| 附录B 攻读学位期间参与的课题项目 |
（5）基于汽车正面碰撞情况下的行人下肢肌肉主动力对损伤的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 行人保护的必要性 |
| 1.1.2 行人下肢损伤的研究意义 |
| 1.2 行人下肢安全研究现状 |
| 1.2.1 生物力学研究介绍 |
| 1.2.2 行人下肢模型 |
| 1.2.3 行人下肢损伤机理 |
| 1.3 国内外对行人下肢损伤的研究现状 |
| 1.4 研究目的及主要工作 |
| 第2章 行人下肢结构介绍及损伤生物力学 |
| 2.1 人体下肢结构介绍 |
| 2.1.1 下肢骨骼 |
| 2.1.2 下肢肌肉 |
| 2.1.3 下肢关节 |
| 2.1.4 骨骼肌 |
| 2.2 行人下肢损伤类型介绍 |
| 2.3 下肢损伤定级指标 |
| 2.3.1 损伤准则和耐受限度 |
| 2.3.2 损伤定级标准 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 具有主动力的下肢有限元模型的建模和验证 |
| 3.1 下肢有限元模型的建模 |
| 3.1.1 下肢骨骼建模 |
| 3.1.2 下肢关节和韧带建模 |
| 3.1.3 肌肉和皮肤建模 |
| 3.1.4 具有主动力的下肢有限元模型 |
| 3.2 下肢有限元模型的验证 |
| 3.2.1 行人下肢长骨模型的验证 |
| 3.2.2 行人腿部模型的验证 |
| 3.2.3 行人整个下肢模型的验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 车与行人正面碰撞模型的建立与验证 |
| 4.1 HybridⅢ模型 |
| 4.2 具有肌肉主动力的混合假人模型建模 |
| 4.3 整车的建模与验证 |
| 4.3.1 整车有限元模型 |
| 4.3.2 整车正面碰撞模型建立 |
| 4.3.3 整车正面碰撞模型验证 |
| 4.4 车与行人正面碰撞模型的建立与验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 车与行人的正面碰撞对行人下肢的损伤影响 |
| 5.1 研究方法与实验方案 |
| 5.2 车与行人正面碰撞过程对假人动力学响应的影响 |
| 5.2.1 正面碰撞强度对下肢动力学响应的影响 |
| 5.2.2 肌肉的激活状态对下肢动力学响应的影响 |
| 5.3 车与行人正面碰撞过程对假人生物力学响应的影响 |
| 5.3.1 正面碰撞强度对下肢生物力学响应的影响 |
| 5.3.2 肌肉的激活状态对下肢生物力学响应的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）反映中国人体特征的参数化下肢建模与乘员碰撞损伤研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究进展与现状 |
| 1.2.1 人体生物力学尸体试验 |
| 1.2.2 碰撞假人 |
| 1.2.3 人体特征参数对下肢损伤响应的影响 |
| 1.2.4 人体特征参数对下肢骨骼几何形态和组成成分特征的影响 |
| 1.2.5 人体有限元模型 |
| 1.2.6 参数化人体有限元模型 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 下肢统计学模型的建立 |
| 2.1 几何表面模型的建立 |
| 2.1.1 中国人体CT扫描数据 |
| 2.1.2 几何提取与标志点标记 |
| 2.1.3 基于径向基函数的网格变换方法 |
| 2.1.4 一种考虑单元质量的表面投影方法 |
| 2.1.5 几何模型的空间位置校准 |
| 2.1.6 几何表面统计学模型的建立 |
| 2.2 密质骨厚度分布模型的建立 |
| 2.2.1 一种基于临床CT扫描数据的下肢密质骨厚度估算方法 |
| 2.2.2 用于标定密质骨系数的尸体试验 |
| 2.2.3 密质骨厚度分布统计学模型的建立 |
| 2.3 中国人体下肢建模结果 |
| 2.3.1 股骨模型 |
| 2.3.2 胫骨模型 |
| 2.3.3 骨盆模型 |
| 2.4 美国人体下肢建模结果 |
| 2.4.1 美国人体CT扫描数据 |
| 2.4.2 股骨模型 |
| 2.4.3 胫骨模型 |
| 2.5 分析与讨论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 中美人体下肢形状尺寸与密质骨厚度的特征分析 |
| 3.1 股骨形状尺寸 |
| 3.2 股骨密质骨厚度 |
| 3.3 胫骨尺寸与密质骨厚度 |
| 3.4 骨盆形状尺寸 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 参数化有限元模型的建立与验证 |
| 4.1 人体下肢参数化有限元模型的建立 |
| 4.1.1 下肢有限元模型的密质骨厚度调整方法 |
| 4.1.2 单元质量自动检查与修正方法 |
| 4.2 股骨参数化有限元模型的验证与中美人体股骨响应差异分析 |
| 4.2.1 股骨三点弯和轴向复合加载试验 |
| 4.2.2 考虑年龄效应的密质骨材料属性 |
| 4.2.3 验证结果与中美人体股骨响应差异分析 |
| 4.3 参数化人体有限元模型的建立与下肢局部验证 |
| 4.3.1 其他人体部位的参数化模型 |
| 4.3.2 建模方法与流程 |
| 4.3.3 人体有限元模型的生物仿真度和下肢局部验证 |
| 4.3.4 用于碰撞仿真分析的中美多体征人体有限元模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于中美多体征人体有限元模型的乘员下肢碰撞损伤分析 |
| 5.1 汽车前排驾驶座舱有限元模型 |
| 5.2 多体征人体有限元模型的定位与姿态调整 |
| 5.3 约束系统的设置 |
| 5.4 仿真分析的其他设置 |
| 5.5 仿真结果分析 |
| 5.5.1 运动学响应分析 |
| 5.5.2 载荷传递过程与路径 |
| 5.5.3 基于力的下肢损伤响应结果 |
| 5.5.4 基于应力分布的下肢损伤响应结果 |
| 5.6 讨论与分析 |
| 5.6.1 人体特征参数对下肢损伤响应的影响 |
| 5.6.2 中美乘员下肢损伤响应的对比分析 |
| 5.6.3 中美人群下肢损伤风险的估算和对比 |
| 5.6.4 其他影响因素 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 股骨三点弯曲和轴向复合加载尸体试验的样本信息 |
| 附录 B 股骨有限元模型复合加载的验证结果 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）超短回波时间磁共振定量成像技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义与现状 |
| 1.1.1 超短回波成像技术的研究意义和现象 |
| 1.1.2 快速定量成像技术的研究意义及现状 |
| 1.1.3 超短回波定量技术的研究意义以及现状 |
| 1.2 存在及需解决的问题 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 第2章 超短回波技术和磁共振定量成像技术概述 |
| 2.1 超短回波成像技术 |
| 2.1.1 超短回波成像技术中的信号激发 |
| 2.1.2 超短回波成像技术中的信号采集 |
| 2.1.3 超短回波成像技术中的图像重建 |
| 2.1.4 系统不理想在超短回波成像技术中的影响 |
| 2.1.5 超短回波成像技术小结 |
| 2.2 定量磁共振成像技术 |
| 2.2.1 经典的磁共振弛豫时间定量方法 |
| 2.2.2 快速弛豫时间定量方法 |
| 2.2.3 磁共振指纹成像技术 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于并行激发脉冲的超短回波磁共振定量技术 |
| 3.1 基于压缩型变密度螺旋轨迹的并行激发射频脉冲设计 |
| 3.1.1 研究背景简介 |
| 3.1.2 理论基础 |
| 3.1.3 研究方法 |
| 3.1.4 研究结果 |
| 3.1.5 讨论 |
| 3.1.6 总结 |
| 3.2 采用梯度扩展的并行激发脉冲的超短回波成像技术 |
| 3.2.1 基于螺旋向内的梯度扩展k空间轨迹设计 |
| 3.2.2 方法和结果 |
| 3.2.3 讨论和总结 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 超短回波磁共振指纹定量技术 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 研究方法 |
| 4.2.1 序列设计 |
| 4.2.2 基于MRF相位图的直接B_0估计 |
| 4.2.3 图像重建 |
| 4.2.4 仿真实验 |
| 4.2.5 水模以及志愿者实验 |
| 4.3 研究结果 |
| 4.3.1 仿真实验结果 |
| 4.3.2 水模以及志愿者实验结果 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 双回波UTE-MRF技术和三维UTE-MRF技术 |
| 5.1 双回波二维超短回波磁共振指纹定量技术及其应用 |
| 5.1.1 研究背景 |
| 5.1.2 研究方法 |
| 5.1.3 研究结果 |
| 5.1.4 讨论 |
| 5.2 三维超短回波磁共振指纹定量成像技术 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要的研究成果 |
| 致谢 |
（8）仿生吸能盒结构设计与多目标优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景和意义 |
| 1.2 汽车碰撞安全及吸能盒概述 |
| 1.2.1 汽车碰撞安全概述 |
| 1.2.2 吸能盒设计概述 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 吸能盒研究现状 |
| 1.3.2 结构仿生学研究现状 |
| 1.3.3 负泊松比材料研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 新型仿生吸能盒结构设计 |
| 2.1 正面碰撞传力路径分析 |
| 2.2 人体胫骨结构组成与载荷响应 |
| 2.2.1 胫骨的结构组成 |
| 2.2.2 胫骨的载荷响应 |
| 2.3 相似性分析 |
| 2.3.1 外部结构 |
| 2.3.2 内部结构 |
| 2.3.3 载荷与功能 |
| 2.4 新型仿生吸能盒建模 |
| 2.4.1 外壳组件模型 |
| 2.4.2 内芯组件模型 |
| 2.4.3 新型仿生吸能盒模型 |
| 2.5 刚性墙-吸能盒正面碰撞模型及验证 |
| 2.5.1 刚性墙-吸能盒正面碰撞模型 |
| 2.5.2 碰撞模型验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 新型仿生吸能盒正面碰撞性能分析 |
| 3.1 汽车碰撞仿真算法 |
| 3.1.1 显式有限元积分方法 |
| 3.1.2 接触碰撞算法概述 |
| 3.2 吸能盒正面碰撞性能指标 |
| 3.2.1 能量指标 |
| 3.2.2 压缩位移 |
| 3.2.3 缓冲能力 |
| 3.3 不同吸能盒碰撞性能对比 |
| 3.3.1 不同吸能盒正面碰撞模型 |
| 3.3.2 碰撞仿真结果对比 |
| 3.4 吸能盒外壳参数性能分析 |
| 3.4.1 外壳结构参数 |
| 3.4.2 外壳厚度对吸能盒性能的影响 |
| 3.5 吸能盒内芯参数性能分析 |
| 3.5.1 内芯结构参数 |
| 3.5.2 内芯厚度梯度对吸能盒性能的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 新型仿生吸能盒多目标优化设计 |
| 4.1 总体优化流程 |
| 4.2 设计变量 |
| 4.3 性能指标近似建模 |
| 4.3.1 优化目标与性能约束 |
| 4.3.2 试验设计方法 |
| 4.3.3 多项式响应面模型 |
| 4.3.4 误差分析 |
| 4.4 多目标优化数学模型 |
| 4.5 多目标优化算法 |
| 4.6 优化结果分析 |
| 4.6.1 Pareto解集对比 |
| 4.6.2 优化后性能对比 |
| 4.6.3 保险杠系统对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间参与的科研项目及主要研究成果 |
（9）股骨髁上简单骨折固定模型的应力分布特征和承载极限（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 股骨髁上骨折及其固定方法 |
| 1.2 骨折早期负重的研究 |
| 1.3 有限元在骨折研究中的应用 |
| 1.4 股骨材料属性的研究 |
| 1.5 课题研究内容 |
| 第二章 股骨髁上骨折固定模型 |
| 2.1 完整股骨几何模型 |
| 2.1.1 QCT图像的获取 |
| 2.1.2 Mimics三维重建 |
| 2.1.3 Geomagic几何处理 |
| 2.1.4 骨折模型的制作 |
| 2.1.5 骨折固定模型 |
| 2.2 材料属性赋值及分级 |
| 2.3 载荷及边界条件 |
| 2.4 网格划分 |
| 2.4.1 Hypermesh划分网格 |
| 2.4.2 收敛性验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 股骨髁上简单骨折模型的单腿负重极限 |
| 3.1 骨折面夹角和骨折面方位 |
| 3.2 骨折固定模型的的应力分布特征 |
| 3.3 股骨髁上骨折单腿负重极限 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 复杂加载条件下股骨髁上简单骨折模型的应力分析 |
| 4.1 复杂受力状态的等效简化模型 |
| 4.2 单/双皮质螺钉固定模型 |
| 4.3 不同力学边界下的应力分布特征 |
| 4.4 螺钉类型对应力分布特征的影响 |
| 4.5 骨折痊愈后移除固定装置的效应 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 全文总结和展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）基于中国人体CT数据的股骨和胫骨参数化模型的开发（论文提纲范文）
| 1 方法 |
| 1.1 股骨和胫骨几何的提取与标志点识别 |
| 1.2 网格变换和投影方法 |
| 1.3 密质骨厚度估计方法 |
| 1.4 参数化几何模型和厚度模型的建立 |
| 2 实验结果 |
| 3 讨论 |
| 4 结论 |
四、人体胫骨密质指数的研究（论文参考文献）
- [1]基于侧面碰撞乘员髋部损伤的汽车安全性能优化[D]. 盛天放. 燕山大学, 2021(01)
- [2]股骨假体材料对膝关节置换性能影响的研究[D]. 贾巍. 太原理工大学, 2020(07)
- [3]HA基人工骨材料的制备及性能的研究[D]. 陈雪岩. 陕西科技大学, 2020(02)
- [4]老年人体有限元模型的验证及其在不同座椅朝向下的碰撞响应研究[D]. 旷世杰. 长沙理工大学, 2019(07)
- [5]基于汽车正面碰撞情况下的行人下肢肌肉主动力对损伤的影响研究[D]. 夏红. 湖南大学, 2019(07)
- [6]反映中国人体特征的参数化下肢建模与乘员碰撞损伤研究[D]. 杜雯菁. 清华大学, 2019(02)
- [7]超短回波时间磁共振定量成像技术[D]. 李庆. 浙江大学, 2019(03)
- [8]仿生吸能盒结构设计与多目标优化研究[D]. 李艳. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [9]股骨髁上简单骨折固定模型的应力分布特征和承载极限[D]. 白国宇. 天津大学, 2018(06)
- [10]基于中国人体CT数据的股骨和胫骨参数化模型的开发[J]. 杜雯菁,罗逍,黄晗,许述财,张金换. 清华大学学报(自然科学版), 2019(03)