桡骨远端骨折外固定支具的结构设计和优化方法
Journal of Inner Mongolia University of Technology(Natural science edition)（2021）
摘要
针对桡骨远端骨折传统外固定方法的缺点,设计一种新型外固定支具.分析外固定支具设计需求,基于模块化设计思想确定其固定、牵伸、活动三种功能模式及结构层次关系,给出外固定支具结构设计方案及工作原理.围绕外固定支具固定模式进行静力学分析,以外固定支具关键尺寸为设计变量,以质量、等效应力、最大变形量为目标变量,建立多目标尺寸优化模型.采用响应面法、中心复合试验设计法和多目标遗传算法进行尺寸优化求解,并进行轻量化设计.结果表明:该外固定支具在固定状态下具有较强的刚性,优化后的外固定支具满足设计需求,质量下降了19％,达到轻量化的目的,验证了结构设计方案的有效性和可行性.
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