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国家自然科学基金(39970191): 作品数：16 被引量：84H指数：7; 相关作者：朱兴华宫赫张春秋朱东郭同彤更多>>; 相关机构：吉林大学解放军第208医院吉林大学中日联谊医院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金吉林省科技发展计划基金国家教育部博士点基金更多>>; 相关领域：医药卫生生物学更多>>

拓扑优化在骨结构模拟中的应用被引量：7: 2000年; 采用了一种非线性骨再造速率方程与有限元法相结合，引入工程拓扑优化思想，讨论了初始形状、有限元网格细化对模拟得到的人椎体外形、内部结构和质量的影响。; 宫赫朱兴华朱东; 关键词：骨再造拓扑优化骨结构

骨自优化方程获得稳定解的条件的非线性分析方法被引量：3: 2002年; 人们普遍将描述骨再造过程的微分方程看作有多个自由度的非线性动力系统 ,它相对优化目标不断变化 ,可以导致很多组可能解。因此关于理论解稳定性条件的分析是非常必要的。本文的目的是阐述非线性动力系统分析的数学方法应用于一种骨自优化控制方程 ,研究该骨再造方程的全局稳定性。分析了两个理论模型 :两单元模型和 2× 2单元模型 ,该模型特点是其中各个单元的应力、应变都是相关的 ,这样与实际有限元模型更加接近。以朱兴华等[1] 提出的高阶非线性骨再造速率方程作为控制方程 ,重点考察其中再造率系数B(t)取为指数形式和引入非线性再造方程的阶数时 ,骨自优化方程获得稳定解的条件。并以两个经典的二维平面问题作为算例 ,与上述两个模型的理论分析结果进行对比 ,使分析得到的结果得以确认。; 宫赫朱兴华朱东; 关键词：稳定解定态

骨再造方程中参考激励值的变化对自优化结果的影响被引量：5: 2001年; 采用了一种非线性骨再造速率方程与有限元相结合 ,选取二维方板模型和二维悬臂结构为研究对象 ,讨论了骨再造速率方程中参考激励值的变化对它们的自优化结果的影响。; 朱东宫赫董玉双; 关键词：自优化速率方程

椎体结构及其生长过程模拟被引量：5: 2001年; 目前 ,关于骨自优化 ,或称自适应的定量描述 ,只有线性的骨再造速率方程 ,用它与有限元相结合去预测骨结构 ,仅限于在实测骨的外部几何形状基础上 ,预测其内部组织结构。至于骨的外部几何形状的模拟预测未见报道。本文的目的是利用骨自优化理论完成椎体的外部几何形状、内部组织结构及生长过程的模拟。采用了一种新的高阶非线性骨再造速率方程与有限元相结合 ,引入工程拓扑优化思想 ,从不确定的外形出发进行模拟 ;并且实测了人第三腰椎椎体冠状面的外部几何形状及内部组织结构。预测的结果在外部几何形状和内部组织结构上与实测相一致。外形上老年期比年轻期椎体具有更向内凹的腰鼓形 ,小梁骨主要沿主应力即垂直方向排列 ,只不过 ,老年期更疏松。是否可以说 ,采用这种自优化方程与有限元相结合 ,引入拓扑优化思想 ,不但能模拟预测骨的外部几何形状和内部组织结构 ,而且可以模拟其生长过程。尤其值得强调的是实现了外部几何形状的模拟 ,只有这样才能得以实现生长过程的模拟预测。; 朱兴华宫赫朱东; 关键词：椎体拓扑优化

一种描述骨质疏松的力学模型: ＜正＞本文的目的是利用定量的骨功能适应性模型建立一种描述骨质疏松的力学模型。目前国内外,尤其是国外,对于骨质疏松的研究很多,但大都集中在药物对骨质疏松的治疗,通常以骨质疏松结构的生化指标为研究对象,对骨质疏松进行的实验...; 宫赫朱兴华; 文献传递

腹主动脉粘弹性实验研究被引量：10: 2001年; 研究了正常国人新鲜尸体腹主动脉血管的粘弹性力学性质。通过进行腹主动脉血管的应力松弛、蠕变实验得出了腹主动脉应力松弛、蠕变数据及曲线。用回归分析的方法处理实验数据，得出了归一化应力松弛函数和归一化蠕变函数及曲线，并对实验结果进行了分析和讨论。; 李洪王玉臣马洪顺; 关键词：腹主动脉粘弹性归一化蠕变函数血管力学性质

骨折愈合塑形的力学机理Ⅱ——骨自优化理论的应用被引量：11: 2002年; 采用骨自优化理论与有限元相结合的方法 ,用计算机模拟骨折愈合塑形行为 ,从而定量地分析骨折愈合塑形的力学机理。结果表明 :骨折愈合塑形过程中 ,骨痂的不同类型和骨质疏松的不同层度皆可经过一定时间的塑形以适应受力环境而恢复到骨的正常状态 ;骨在力学环境下调整结构和密度来保持骨的最优结构 ;骨缺损的恢复在缺损处存在恢复到正常状态的密度临界值。本文证实了骨折愈合塑形过程是骨的结构形态对力学环境的最佳适应 ,从而定量的说明了力学环境是引起骨折愈合塑形的主要因素 ,该过程符合Wolff定律。; 张春秋朱兴华; 关键词：有限元

弹性模量与表观密度的分段函数关系用于股骨近端的结构模拟被引量：24: 2003年; 目前 ,在用功能适应性理论与有限元相结合 ,进行计算机数值模拟骨再造时 ,大多数研究者对于不同的表观密度 ,都是将表观密度和弹性模量的关系取为一种形式。由于松质骨的各向异性 ,其结构形式的多样性、复杂性 ,认为用一个统一的模型来描述其结构性能存在一定的问题。本研究基于松质骨胞元模型理论 ,提出与实际更加接近的松质骨弹性模量与表观密度的分段函数关系 ,使得弹性模量与表观密度关系的确立有一定的理论基础。利用Mullender等[1] 提出的骨自我组织控制过程微分方程来控制骨再造过程 ,与有限元相结合 ,将这种松质骨的弹性模量与表观密度的分段函数关系应用到股骨近端结构的模拟预测中 ,不但能根据模拟得到的内部密度分布给出其内部结构的具体胞元结构形式 ,而且可以大大提高迭代的收敛速度。; 朱兴华宫赫白雪飞王福荣; 关键词：有限元股骨近端分段函数

界面间隙对假体周围骨小梁结构的影响: 2002年; 我们从生物力学的角度出发 ,将骨自优化理论和非线性有限元法相结合 ,研究了骨假体界面间隙及摩擦系数对假体周围骨再造的影响。研究表明界面间隙的大小对假体周围骨再造起着至关重要的作用。从动物实验和临床中我们可以观察到 ,假体周围再造的小梁骨的结构是可以变化的。一种是在假体周围有环绕假体的骨性结构 ,骨小梁如辐条状与这种骨结构相连而形成的有轴心辐条结构 ;另一种是在假体周围没有骨性结构 ,骨小梁直接与假体相连而形成的无轴心辐条结构。结果表明 ,在完全固定的边界条件下 ,会产生无轴心的辐条结构 ;在有间隙或滑动的边界条件下 ,会产生有轴心的辐条结构。在特定的生理条件下 ,轴心的厚度取决于骨假体界面间隙值的大小 ,而与摩擦系数无关。; 朱兴华郭同彤苏继军; 关键词：骨小梁假体骨再造生物力学

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