MATLAB环境下股骨生物力学建模及有限元仿真的实现的开题报告一、选题背景股骨骨折是一种较为常见的骨折类型，特别是在老年人中更为常见。针对股骨骨折的治疗，能够较好地恢复患者的日常生活功能及其质量，首先是了解股骨骨折的生物力学机制，尤其是对于股骨的有限元素模型进行构建，随着计算机技术的快速发展和有限元仿真技术的广泛应用，有限元方法已成为研究股骨骨折生物力学的重要手段。二、研究目的本文的研究主要目的是，基于MATLAB环境下，对股骨生物力学建模及有限元仿真进行研究，描绘真实的生理及生化特性，建立准确的有限元模型，开展对股骨骨折生物力学的研究，为股骨骨折的治疗提供理论依据。为了达到此目的，以下是具体的研究内容：1.研究股骨解剖结构，并确定股骨有限元模型。2.采集股骨应力、应变等生物力学参数。3.通过有限元分析建立股骨的生物力学特征曲线，分析股骨骨折的形成原因；4.研究股骨骨折的治疗方法，并分析其影响因素。三、研究方法与技术路线本文主要采用以下研究方法：1.根据股骨解剖结构及相关文献，确定股骨有限元模型，并采集有关生物力学参数。2.基于MATLAB编程语言，构建股骨有限元模型，进行初始及边界条件的设定，并将股骨材料参数输入模型中。3.进行有限元仿真分析，得出股骨的应力、应变等生物力学参数，建立股骨的生物力学特征曲线。4.研究股骨骨折的治疗方法，将荷载条件等变量引入模型中，观察其影响。研究技术路线如下图所示：四、预期研究成果本文预期的达到的研究成果如下：1.建立股骨的有限元模型，并确定相关生物力学参数2.根据有限元分析结果，描绘股骨的生物力学特征曲线，探究股骨骨折的形成原因。3.研究股骨骨折的治疗方法，分析其影响因素。五、研究意义本研究旨在为股骨骨折理论研究提供基础，并对股骨骨折的预防和治疗提供有益的参考依据。同时，本研究也将为有限元仿真在骨科生物力学研究中的应用提供一定的参考。