髋关节置换是修复髋关节功能的重要治疗方法,由于股骨和髋关节假体的力学性能差异导致术后产生假体断裂、假体下沉好人假体松动等等中远期并发症。对髋关节置换的力学性能的研究是解决髋关节置换后中远期并发症的重中之重,也为人工髋关节假体的设计提供准确的几何参数和力学依据,从源头上提升我国人工髋关节假体的设计水平。主要研究内容如下:(1)介绍髋关节置换的国内外研究现状;阐述人体髋关节的解剖结构、髋关节假体的结构,为髋关节置换的研究工作提供研究思路和理论支持。(2)利用人工股骨和人工骨盆的扫描图像数据在逆向工程软件中进行人工股骨、人工骨盆的三维模型的重建,利用ProE、Geomagic进行模拟切除病变组织的股骨、髋关节假体柄、人工股骨头、骨臼及衬垫的三维重建,导入ANSYS建立髋关节置换前后髋关节有限元分析模型(包括有骨盆和无骨盆)。(3)进行数值模拟,采用ANSYS软件对髋关节置换前后(包括有骨盆和无骨盆)进行有限元分析,对比无骨盆髋关节置换前后力学性能差异,以及有骨盆髋关节置换前后的力学性能差异。(4)进行电测实验,设计与数值模拟对应的电测实验,研究无骨盆髋关节置换前后力学性能差异,以及有骨盆髋关节置换前后的力学性能差异。(5)通过对髋关节置换实验与数值模拟结果的对比分析,研究髋关节置换的生物力学性能,通过研究髋关节置换实验数据与数值模拟的结果所得的应力应变情况是否一致确定数值模拟的精确性与可行性。