基于平均化骨骼模型的接骨板优化设计

摘要 目前系列化接骨板在材料节约和应力分散上不合理。为快捷设计出理想的接骨板，利用平均化骨骼模型，提出通过语义参数编辑优化设计接骨板的方法。首先，为系列化接骨板在数量与尺寸上的分布合理，构建了一种带权值的平均化骨骼模型；然后，基于平均化骨骼模型设计出具有通用性的参数化接骨板，便于后期编辑修改与优化；最后，利用有限元分析，用基于二分策略调整厚度参数来优化接骨板，在满足应力条件下使接骨板材料尽可能少。实验结果显示，对三叶型接骨板和股骨远端Ⅲ型接骨板优化后体积分别减小2.7%和12.2%，最大应力分别减小56.9%和24.4%，表明所提方法能够节省接骨板材料，分散接骨板应力，是一种有效的接骨板优化设计方法