Page 83 - 《摩擦学学报》2021年第1期

80 摩 擦 学 学 报 第 41 卷

A: Static structural A: Static structural
Equivalent stress 2 Equivalent stress 2
Type: Equivalent (von-mises) stress Type: Equivalent (von- Mises) stress
Unit: MPa Unit: MPa
Time: 1 Time: 1
2020-3-24 11:26 2020-3-24 11:27
2.788 3 Max 2.788 3 Max
2. 478 7 2.478 7
2.169 2 2.169 2
1.859 7 1.859 7
1.550 1 1.550 1
12 406 1.240 6
0.931 05 0.931 05
0.621 51 0.621 51
0.311 97 0.311 97
0.002 43 Min 0.002 43 Min
z z
0 10 mm x 0 10 mm x
5 y 5 y
(a1) (a2)
A: Static structural A: Static structural
Equivalent stress 3 Equivalent stress 3
Type: Equivalent (von-mises) stress Type: Equivalent (von-mises) stress
Unit: MPa Unit: MPa
Time: 1 Time: 1
2020-3-24 11:28 2020-3-24 11:27
2.426 Max 2.426 Max
2.157 2.157
1.888 1.888
1.619 1.619
1.35 1.35
1.081 1.081
0.812 02 0.812 02
0.543 02 0.543 02
0.274 01 0.274 01
0.005 009 1 Min 0.005 009 1 Min
0 10 mm x 0 10 mm z
x
5 y 5 y
(b1) (b2)
A: Static structural A: Static structural
Equivalent stress 4 Equivalent stress 4
Type: Equivalent (von-mises) stress Type: Equivalent (von-mises) stress
Unit: MPa Unit: MPa
Time: 1 Time: 1
2020-3-24 11:28 2020-3-24 11:28
2.548 4 Max 2.548 4 Max
2.265 4 2.265 4
1.982 4 1.982 4
1.699 4 1.699 4
1.416 5 1.416 5
1.133 5 1.133 5
0.850 5 0.850 5
0.567 52 0.567 52
0.284 54 0.284 54
0.001 558 2 Min 0.001 558 2 Min
z
0 10 mm x 0 10 mm
x
5 y 5 y
(c1) (c2)

Fig. 3 The characteristics of the Equivalant stress for the artificial cervical disc with sliding nucleus pulposus：(a1) the upper surface
of the upper endplate，(a2) the lower surface of the upper endplate，(b1) the upper surface of the nucleus pulposus，(b2) the lower
surface of the nucleus pulposus，(c1) the upper surface of the lower endplate，(c2) the lower surface of the lower endplate
图 3 髓核滑动型人工颈椎间盘接触应力特征：(a1)上终板上表面，(a2)上终板下表面，(b1)髓核上表面，(b2)髓核下表面，
(c1)下终板上表面，(c2)下终板下表面

呈现圆形分布，且其形状与下终板下表面的圆形活性 滑动型假体总变形特征如图4所示，上终板、髓
涂层一致. 下终板上表面的应力较小，呈现左右对称 核和下终板最大总变形量分别是252.09、209.33和

分布，中心位置相对较大[图3(c1)]. 254.6 mm，与应力结果类似，数值相差不大，进一步验
综上，滑动型假体最大应力集中在以下3处区域： 证了滑动型设计的应力传递和分布比较均匀. 通过对
(1)上下终板的活性涂层位置，与圆形涂层凸起有关； 比各组件总变形情况，发现三者的变形分布具有相似
(2)上终板下表面后边缘，与前倾角设计有关；(3)髓核 特点，最大变形量均发生在部件的前端和后端，且越
与上下终板接触并产生旋转/平移相对运动区域，且接 靠近边缘位置变形量越大. 因此，滑动型假体变形特
触边缘更易出现较大应力，与运动设计有关. 征如下：(1)左右呈现对称分布特征，与假体左右对称