定制式钛合金基台及螺钉疲劳有限元分析报告
一 分析需求及方案
1.1 分析需求
本分析中需要对5 大类接口分别进行分析，每种接口中分析出最坏的参数，
然后从5 大类接口中找出最坏的接口形状；然后根据*******对其进行疲劳试验，找到疲劳极限。
1.2 分析方案
（1）选型：根据******规范中附录A 的最坏的情况的确定指南选定五种接口类型中存在最坏情况的模型。
二 材料与数据
2.1 材料属性
2.2 疲劳寿命曲线
2.3 模型参数
三 有限元计算
3.1 三维模型组合图
图 3-1 六边形模型的加载中心与夹持面的距离***mm
3.2 有限元模型组合图
为保持网格的统一性，种植体-基台网格大小最优均控制在**mm，夹具网格大小最优控制在**mm，既能保持几何特征的完整性，又可以节约计算时间。
3.3 组合模型约束图
图3-3 模型的夹持面距骨水平根向**mm，夹具底面固定约束，fixed support 约束是六个自由度全约束
3.4 组合模型加载图
图 3-4 由于角度基台的角度为15°，种植体长轴与加载方向的夹角比种植体长轴与连接体预成角部分长轴之间的角度大10°，即方向与长轴呈25°，首先在静态分析下，加载力直到断裂为止，获得最大加载力 Fn，始终保持加载方向不变
图3-5若取F1<Fn 进行动态疲劳试验，组件疲劳循环次数未达到500 万次，则选择F2<F1<Fn 继续加载，直到Fm 满足500 万次疲劳实验结果。疲劳分析采用单向载荷应力比为 R=0.1，即载荷在标称峰值和10%标称峰值之间呈正弦曲线变化
3.5 分析结果
3.5.1 极限加载分析结果
最终加载力的大小 Fn=282.84N。
图3-5-1-1 当加载力的大小Fn=282.84N时候，基台最大应力为795.01MPa，略大于基台材料 TC4 的屈服强度 795MPa,故此时基台会产生塑性变形，max 标签所指的位置为断裂位置
3.5.2 疲劳加载分析结果
最终加载力的大小 Fm=267.5N。
结论：由以上表格得出组合模型的使用循环次数可超过****次，满足耐疲劳要求，此时最大加载的力为***，即疲劳极限是***。
温馨提示
医学3D骨科动画手术演示、临床手术模拟分析培训等；
课题代做有限元：脊椎、腰椎、颈椎、上下肢、假肢、前臂、血管支架、牙齿、骨关节分析等；
每个月都会安排线上/线下班：
骨科班 【骨科】-2026年1月19日【线上培训班】
口腔班 【口腔】-2026年1月19日【线上培训班】
扫码咨询
课程培训或项目委托
13648987875
我们服务过的客户:（部分）
中山大学附属第一医院、空军军医第三附属医院、重庆陆军军医大学、北京火箭军特色中心医院、南方医院、广州中医药大学附属第一医院、南部战区总医院、北部战区总医院、望京医院、北京大学口腔医院、广东省人民医院、复旦大学附属华山医院、第三军区医院、北京大学深圳医院、广州市正骨医院、遵义医科大学附属医院、新疆医科大学第二附属医院、昆明医科大学、杭州市中医院、蚌埠医学院、郑州大学第一附属医院、山东省临沂市人民医院、嘉兴市第二医院、福建医科大学附属医院、河北医科大学第三医院、重庆医科大学、哈尔滨第一附属医院、海南省人民医院等医院。
南方医科大学、中南大学、中山大学、广州中医药大学、广州医科大学、广西医科大学、复旦大学、同济大学、华南理工大学、暨南大学、兰州大学、南昌大学、云南中医学院、工业信息化部电子第五研究所、电子五所、核动力四所、中航光电设备研究所、国科军工、中科华核电技术研究院等。
【线上培训班】骨科班 课程安排
（基础课程7节，案例讲解3节）19:30-21:30
【线上培训班】口腔班课程安排
（基础课程7节，案例讲解3节）19:30-21:30
