步态条件下人工膝关节线接触弹流润滑分析

参照关节模拟试验机的运动和力学参数，利用多重网格技术对人工膝关节摩擦副进行了1个步态周期仿人体环境线接触弹流润滑仿真，关节支承表面的弹性变形按半无限体计算。同时，观察了几种参数对流体压力分布和膜厚形状的影响。结果表明：在1个步态周期内，中心压力与载荷变化基本相同，且等效曲率半径的变化会引起中心压力的跳跃。站立相时在卷吸和挤压膜效应的共同作用下，中心膜厚呈逐步减小并伴随着波动；摆动相时，载荷固定，膜厚的变化仅与卷吸速度有关。减小胫骨平台曲率半径有助于提高滑液膜厚度；延长步态周期的时间，会使滑液膜厚减小。