樊黎霞  丁光兴  费王华  董雪花  李颖  杨俊生

摘要： 目的 探讨经酒精处理的新鲜人体长管骨个性化材料属性定义的方法，以及骨骼材料数目对有限元结果的影响。方法 利用断层扫描CT图片，在Mimics中建立股骨干三维实体模型，然后导入Hypermesh中分割成皮质骨、松质骨以及骨髓;根据相关经验公式分别赋于皮质骨和松质骨的材料参数，设置5组材料数目的不同仿真组;在Abaqus中进行线弹性阶段的压缩实验仿真，并进行体外验证实验。结果 端部位移在0~1 mm时，松质骨材料数目为1种，皮质骨材料数目大于10种的整体力位移有限元仿真结果与实测数据平均相对误差在10%左右；骨干的测量点变形量的有限元结果与实测数据相对误差为14.6%。在小位移下0~0.5 mm时，1种皮质骨材料的整体力位移的仿真结果与实测数据误差为2.83%。结论 （1）利用CT图片灰度值，可以精确定义骨骼各成份的材料属性；（2）皮质骨材料数目设定对有限元仿真结果影响较大，将皮质骨设定10种即可满足有限元分析需要；（3）小变形时，1种材料的皮质骨就能满足分析要求。