ASTM F2996-20 非模块化金属骨科髋股骨柄有限元分析 (FEA) 标准实践

在美国测试与材料学会（ASTM）制定的“ASTM F2996-20非模块化金属矫形髋股骨柄有限元分析（FEA）标准实践”中，指出非模块化，即非模块化模块化，描述了金属骨科髋关节柄仅限于仅具有股骨头/耳轴锥形界面的整体柄的数值模拟要求。本标准仅对低于材料证书中规定的屈服强度的应力有效。

该应用程序确定了开发有限元模型的要求和注意事项，该模型用于评估非模块化金属骨科髋关节柄设计，以预测静态植入物应力和应变。该程序可用于同一种植体设计的不同尺寸范围内的最坏情况评估，以减少物理测试负担。提供了执行模型检查和验证的推荐程序，以帮助确定分析是否遵循推荐的指南。该应用仅限于讨论非模块化金属骨科髋关节杆的静态结构分析。

该标准适用于计算按照 ISO 7206-4 标准所述加载时股骨髋关节杆中出现的应力。该方法可用于确定特定植入物的最坏情况尺寸。当使用此应用程序计算的应力与在两个实验室使用两种不同方法执行的物理应力测量技术测量的应力进行比较时，结果的相关性在 8% 以内。

该测试方法可用于在模仿 ISO 7206-4 标准中描述的设置中估计设计变量对金属髋关节股骨柄的应力和应变的影响。

有限元模型基于所考虑设备的几何表示。几何细节可以来自图纸、实体模型、初步图纸或任何其他适合描述模型几何形状的来源。在创建有限元模型时，如果确定某些几何细节与预期分析无关，则可以从计算机辅助设计模型中显示的整形外科植入物几何形状中省略某些几何细节。

最适合考虑模拟骨科植入物的最坏情况应力条件。最坏的情况必须根据所有相关的工程考虑因素来确定，例如船体几何形状、尺寸和头部偏移。如果使用有限元分析来确定最坏情况，则最坏情况的头部偏移可能是未知的。可能需要运行多种头部偏移变体才能确定这一点。

作为应变和位移计算的有限元分析模型的输入所需的材料属性是弹性模量和泊松比。这些值可以从材料认证数据中获得。由于 ISO 7206-4 标准是在载荷控制下运行，因此有限元分析也必须在载荷控制下运行。当在载荷控制下运行有限元分析时，弹性模量不影响小位移理论下的应力计算，但会影响位移和应变。泊松比对电压计算的影响可以忽略不计。

在我们的组织凭借训练有素的专家人员和先进的技术设备为各个行业的企业提供的众多测试、测量、分析和评估研究中，“ASTM F2996-20 非模块化有限元分析 (FEA) 标准实践”金属矫形髋关节股骨柄”还提供”标准中定义的测试服务。