目的:应用有限元分析研究CroweⅢ型发育性髋关节发育不良(developmental dysplasia of the hip,DDH)全髋关节置换(total hip arthroplasty,THA)髋臼解剖重建与非解剖重建髋关节的生物力学为临床THA髋臼解剖重建提供理论基础和实验依据...目的:应用有限元分析研究CroweⅢ型发育性髋关节发育不良(developmental dysplasia of the hip,DDH)全髋关节置换(total hip arthroplasty,THA)髋臼解剖重建与非解剖重建髋关节的生物力学为临床THA髋臼解剖重建提供理论基础和实验依据。方法:选取1例因左侧CroweⅢ型DDH伴终末期髋骨关节炎于2020年4月就诊并行左侧全髋关节置换的患者,女,57岁。术前、术后分别行骨盆CT平扫三维重建。在Mimics和3-Matic软件里建立14组髋臼杯不同前倾角、外展角、旋转中心高度模型并进行材料赋值,在Abaqus软件里设置边界和负载条件,计算并观察髋关节应力峰值和分布。结果:对于CroweⅢ型DDH全髋关节置换术,当旋转中心解剖重建,髋臼杯外展角设置为40°时,髋臼杯前倾角5°~25°变化时,髋臼杯、聚乙烯内衬最低Von Mises值出现在前倾角20°;当旋转中心解剖重建,髋臼杯前倾角设置为15°时,髋臼杯外展角30°~55°变化时,髋臼杯、聚乙烯内衬最低Von Mises值出现在外展角35°;当髋臼杯前倾角设置为15°、外展角设置为40°时,旋转中心上移0~20 mm变化时,髋臼杯、聚乙烯内衬最低Von Mises值出现在旋转中心上移10 mm。在所有14组髋臼杯参数模型中,旋转中心解剖重建,髋臼杯前倾角15°、外展角35°时,髋臼、髋臼杯、聚乙烯内衬Von Mises值最低。结论:在CroweⅢ型DDH全髋关节置换术中,建议解剖重建旋转中心,髋臼杯前倾角15°、外展角35°,同时进行髋臼外上方植骨并增加螺钉以进一步减少髋关节应力峰值。展开更多
提出了一种分析多层印刷电路板电源分配网络(power distribution network,PDN)中一维(1D)介质型电磁带隙(electromagnetic band-gap,EBG)结构噪声隔离性能的1D有限元数值计算方法.将1D介质型EBG的3D结构简化为1D有限元模型,通过直接求...提出了一种分析多层印刷电路板电源分配网络(power distribution network,PDN)中一维(1D)介质型电磁带隙(electromagnetic band-gap,EBG)结构噪声隔离性能的1D有限元数值计算方法.将1D介质型EBG的3D结构简化为1D有限元模型,通过直接求解波动方程获得传输系数T、反射系数R以及散射参数S.利用R-T曲线可直观地判定频率禁带,而采用分贝表示的S21参数则更方便评价噪声隔离度.根据介质型EBG的周期数、介电常数和周期长度等参数对噪声隔离性能影响的仿真结果,针对少周期、不完全禁带EBG结构提出了先采用多周期EBG结构预测禁带,再通过调整介电常数和周期长度扩展禁带和增强噪声隔离度的两阶段设计方法.采用3D全波电磁仿真验证了1D有限元算法的合理性.展开更多
文摘目的:应用有限元分析研究CroweⅢ型发育性髋关节发育不良(developmental dysplasia of the hip,DDH)全髋关节置换(total hip arthroplasty,THA)髋臼解剖重建与非解剖重建髋关节的生物力学为临床THA髋臼解剖重建提供理论基础和实验依据。方法:选取1例因左侧CroweⅢ型DDH伴终末期髋骨关节炎于2020年4月就诊并行左侧全髋关节置换的患者,女,57岁。术前、术后分别行骨盆CT平扫三维重建。在Mimics和3-Matic软件里建立14组髋臼杯不同前倾角、外展角、旋转中心高度模型并进行材料赋值,在Abaqus软件里设置边界和负载条件,计算并观察髋关节应力峰值和分布。结果:对于CroweⅢ型DDH全髋关节置换术,当旋转中心解剖重建,髋臼杯外展角设置为40°时,髋臼杯前倾角5°~25°变化时,髋臼杯、聚乙烯内衬最低Von Mises值出现在前倾角20°;当旋转中心解剖重建,髋臼杯前倾角设置为15°时,髋臼杯外展角30°~55°变化时,髋臼杯、聚乙烯内衬最低Von Mises值出现在外展角35°;当髋臼杯前倾角设置为15°、外展角设置为40°时,旋转中心上移0~20 mm变化时,髋臼杯、聚乙烯内衬最低Von Mises值出现在旋转中心上移10 mm。在所有14组髋臼杯参数模型中,旋转中心解剖重建,髋臼杯前倾角15°、外展角35°时,髋臼、髋臼杯、聚乙烯内衬Von Mises值最低。结论:在CroweⅢ型DDH全髋关节置换术中,建议解剖重建旋转中心,髋臼杯前倾角15°、外展角35°,同时进行髋臼外上方植骨并增加螺钉以进一步减少髋关节应力峰值。
文摘提出了一种分析多层印刷电路板电源分配网络(power distribution network,PDN)中一维(1D)介质型电磁带隙(electromagnetic band-gap,EBG)结构噪声隔离性能的1D有限元数值计算方法.将1D介质型EBG的3D结构简化为1D有限元模型,通过直接求解波动方程获得传输系数T、反射系数R以及散射参数S.利用R-T曲线可直观地判定频率禁带,而采用分贝表示的S21参数则更方便评价噪声隔离度.根据介质型EBG的周期数、介电常数和周期长度等参数对噪声隔离性能影响的仿真结果,针对少周期、不完全禁带EBG结构提出了先采用多周期EBG结构预测禁带,再通过调整介电常数和周期长度扩展禁带和增强噪声隔离度的两阶段设计方法.采用3D全波电磁仿真验证了1D有限元算法的合理性.
