改良halo-骨盆牵引架的初步力学测试与分析研究

摘要

目的：分析改良halo-骨盆牵引架的结构特点；对改良halo-骨盆牵引架的力学性能进行初步测试，探讨其工作原理；明确影响牵引架牵引力的各种因素；对牵引位移量与牵引力之间的量化关系进行深入研究。方法：模拟改良halo-骨盆牵引架的工作状态，在一定载荷范围内对纵行支杆、头环纵杆连接装置、头环本身的形变性能进行测试。首先，测量纵行支杆在不同载荷作用下两锁定点间被压缩的位移变化量和撤除载荷后的残余位移变化量；其次，测量头环纵杆连接装置在不同载荷作用下被拉伸后纵杆头环锁定点的位移变化量和撤除载荷后的残余位移变化量；再次，测量头环水平方向受压后两侧穿刺孔间的位移变化量和撤除压力后的残余位移；最后，绘制所有实验的载荷—位移曲线图像，总结规律，并运用工程力学和材料力学的原理和方法对其力学性能进行分析和评价。结果：1. 在0~20kg 载荷逐渐加载下：纵行支杆直径组，D=8mm组未测出纵杆2 锁定点间的位移变化量和残余位移变化量;D=5mm组在加载至14kg时测出纵杆2锁定点间的位移变化量1.9mm,残余位移变化量0.2mm，D=6mm 组在加载至20kg 时测出纵杆2 锁定点间的位移变化量1.7mm,残余位移变化量0mm，载荷与位移变化量呈线性关系。2. 在0~20kg 载荷逐渐加载下：纵行支杆偏移距离组，H=45mm组测出纵杆2锁定点间的位移变化量0~0.5mm,残余位移变化量0;H=50mm组测出纵杆2锁定点间的位移变化量0~0.9mm,残余位移变化量0;H=55mm组测出纵杆2锁定点间的位移变化量0~1.7mm,残余位移变化量0，载荷与位移变化量呈线性关系。3. 在0~20kg 载荷逐渐加载下：纵行支杆锁定点间距离组，L=500mm 组测出纵杆2 锁定点间的位移变化量0~1.7mm,残余位移变化量0mm；L=550mm 组测出纵杆2 锁定点间的位移变化量0~1.7mm,残余位移变化量0mm；L=600mm 组测出纵杆2锁定点间的位移变化量0~1.8mm,残余位移变化量0mm；L=650mm 组测出纵杆2 锁定点间的位移变化量0~2.0mm,残余位移变化量0mm；L=700mm 组在加载至20kg 时测出纵杆2 锁定点间的位移变化量2.7mm,残余位移变化量0.2mm；L=750mm 组在加载至18kg 时测出纵杆2锁定点间的位移变化量2.8mm,残余位移变化量0.3mm；L=800mm 组在加载至16kg 时测出纵杆2 锁定点间的位移变化量3.0mm,残余位移变化量0.3mm；载荷与位移变化量均呈线性关系。4. 在0~20kg 载荷逐渐加载下：纵行支杆杆型组， h’组在加载至4kg 时测出纵杆2 锁定点间的位移变化量1.0mm,残余位移变化量0.2mm；h 组在加载至8kg 时测出纵杆2 锁定点间的位移变化量2.2mm,残余位移变化量0.3mm；H 组在加载至16kg 时测出纵杆2锁定点间的位移变化量3.0mm,残余位移变化量0.3mm；载荷与位移变化量均呈线性关系。5. 在0~200N 载荷逐渐加载下：头环纵杆连接装置的位移变化量为0~0.417 mm，未测出残余位移变化量，载荷与位移变化量呈线性关系。6.在0~200N载荷逐渐加载下：头环穿刺孔间的水平位移变化量为0~0.433 mm，未测出残余位移变化量，载荷与位移变化量呈线性关系。结论：改良halo-骨盆牵引架在纵行支杆的弹性模量、直径、偏移距离、锁定点间距离、杆型确定的条件下，位移量与牵引力呈线性关系。