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人工磁悬浮关节研究中的磁力计算

作　者: 陈庆仕
导　师: 邹文楠
学　校: 南昌大学
专　业: 工程力学
关键词: 人工关节 磁悬浮 永磁体 磁力计算
分类号: O441
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 92次
引　用: 3次
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内容摘要


随着人民生活逐步迈入小康社会,我国人民的人均寿命不断增长,人们更加注重生活质量的提高和保证。关节炎、运动创伤、老龄化等因素导致的关节置换数量在逐年增加。因髋、膝关节是人体运动的主要负重关节,导致在关节置换中,髋、膝关节的置换居多。然而简单机械替代的人工关节存在着润滑不足、磨损严重、磨损颗粒诱导异体反应等问题,导致人工关节的使用效能和寿命远不如原生关节。本文把磁性材料引入人工关节,利用磁铁之间产生的斥力来减轻关节面的作用力,从而达到减轻关节摩擦磨损的目的。论文从人工关节的运动机理入手,分析了影响人工关节置换的主要因素,有针对性地引入磁性材料,结合医学上有关磁性材料对人体生物学的影响的研究,根据人体的特殊环境,选择人工关节的磁性材料,接着又从电磁场理论出发,分析磁力产生的原因,利用等效电流方法,多角度、多方案分析计算两加装磁铁的人工关节产生的斥力,从估算到精确计算,从理论到实验,找到磁性关节尺寸与斥力之间的关系,以及关节位置的改变如何影响加装磁铁关节的受力。最后利用Maple编出计算程序,描绘出斥力与间距的变化曲线,从而直观地反映出它们之间的变化关系。更好地为磁悬浮关节的设计做好准备,优化出加装磁铁的尺寸,

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 电磁学、电动力学 > 电磁学
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