参数设置
骨骼预设
载荷类型
外径 R_o
16.0 mm
内径 R_i（髓腔）
8.0 mm
骨长 L
380 mm
载荷 F / 弯矩 M
1000 N
T值（骨质疏松）
0.0
0=正常, <-1=骨量减少, <-2.5=骨质疏松
年龄
50 岁
BMI
23.0
应力幅 σ_a（疲劳）
80 MPa
—
最大应力 σ [MPa]
—
安全系数 SF
—
估计断裂载荷 [N]
—
疲劳寿命 N [次]
—
截面二次矩 I [mm⁴]
—
10年骨折风险 [%]
骨截面·应力分布
S-N 疲劳曲线（皮质骨）
载荷 vs 安全系数
理论公式
空心圆柱截面特性：
$$I = \frac{\pi}{64}(D_o^4 - D_i^4), \quad J = \frac{\pi}{32}(D_o^4 - D_i^4)$$弯曲：$\sigma = \dfrac{M \cdot c}{I}$，压缩：$\sigma = \dfrac{F}{A}$，扭转：$\tau = \dfrac{T \cdot r}{J}$
S-N疲劳（皮质骨）：$\sigma_a = \sigma_f (2N)^b$（$\sigma_f \approx 150$ MPa, $b \approx -0.07$）
骨质疏松修正：$\sigma_{ult,OP} = \sigma_{ult} \times (1 + 0.15 \times T\text{值})$
骨科·植入物设计： 骨折固定钢板设计 / 髓内钉·螺钉选型 / 人工关节柄应力屏蔽评估 / 骨质疏松骨骼FEM前处理计算。