论文研究 - 超高分子量聚乙烯磨料磨损试验的数值模型

超高分子量聚乙烯（UHMWPE）已在整形外科中用作膝盖，髋部和脊柱假体的人工关节材料之一，大多数植入关节的设计使得假体的金属可与聚合物材料铰接但是，主要问题是由于磨损导致UHMWPE的平均使用寿命，并且金属在聚合物的关节运动中的摩擦产生的颗粒是最常见的骨溶解诱导剂，导致植入物松动，导致骨溶解。即将发生的衰竭导致假体的完全更换。 在这项研究中，使用经典的Archard磨损方程建立了磨料磨损的数值模型，该方程用于微磨损测试的有限元分析（FEA）的动态仿真，使用与有限元软件链接的以Fortran语言编写的子程序来预测磨损。磨损率。 将数值模型的结果与实验室的磨料磨损测试进行了比较，得出误差率在5％以下，说明该数值模型对磨损率的预测是可行的，可用于了解寿命周期。工业机械或切削工具中的关节假体或摩擦学分析。 磨损系数（K）是根据磨削坑的冲程深度从磨削测试中获得的，并通过3D轮廓仪对其进行分析以获得磨损率和磨损常数。