科学网—科学完成家兔股骨骨板拓扑优化方法的研究
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2026-8-6 10:55
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Research on topology optimization method of bone plate for rabbit femur
科学完成家兔股骨骨板拓扑优化方法的研究
大连理工大学Tiehui Zhang团队完成家兔股骨骨板拓扑优化方法的研究。相关论文于2026年7月发表在国际学术期刊《科学进展》上。
研究人员提出了一种基于有限元分析的兔股骨接骨板拓扑优化方法。该方法着眼于根据接骨板初始孔隙布局，通过在预定区域内搜索材料密度分布来设计力学结构。通过减少接骨板的总体积，实现以最小化应变能为设计目标，从而控制机械应力和位移，以避免应力集中和几何变形。
利用有限元方法构建材料密度与应变能之间的关系，研究人员清晰地表征了不同体积分数下的力学性能。结果表明，与初始设计相比，所提方法有效解决了应力集中问题，同时显著减轻了接骨板的质量，并能更好地贴合骨表面。
据悉，特殊类型骨折的诊断和治疗对手足外科而言是一项重要挑战。由于传统实心接骨板材料的力学性能与骨骼不匹配，其高刚度和高密度会带来因应力水平过高而导致疲劳断裂的风险。
Science Progress
该刊是SCIE收录的跨学科期刊，其出版科学严谨的研究文章，旨在促进科技及医学领域学者间的沟通交流以及跨学科的合作发展。
期刊优势
影响因子： 2.6
期刊分区： JCR Q2, MULTIDISCIPLINARY SCIENCES
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