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端板剪應力之討論

在文檔中 腰椎解離之生物力學分析 (頁 88-95)

第四章 結果與討論

4.5 端板剪應力之討論

defect+FL 相比,解離後的端板剪應力並無太大差異;Pars defect 在施 加 Follower load 之後剪應力最大值有略為減小的趨勢。

在後彎動作下,剪應力最大值發生皆位於端板下緣位置,INT 與 Pars defect 相比,解離之後剪應力最大值略為增加,發生於端板前方,

且端板邊緣的應力皆有增加的現象發生;而 INT+FL 與 Pars defect+FL 相比,解離之後剪應力最大值略增,且端板邊緣的應力同樣有增加的 現象發生;Pars defect 在有無 Follower load 之下剪應力並無差異。

在扭轉動作下,INT 與 Pars defect 相比,在解離之後剪應力最大 值由 3.43MPa 增加至 4.16MPa(增加 21.3%),發生於端板左後方位置,

且端板後側之剪應力明顯增加;而 INT+FL 與 Pars defect+FL 相比,

在解離之後剪應力最大值由 3.52MPa 增加至 4.21MPa(增加 19.6%),

且端板後側之剪應力明顯增加;Pars defect 在有無 Follower load 之下 剪應力並無太大差異。

在側彎動作下,INT 與 Pars defect 相比,在解離之後剪應力最大 值由 3.14MPa 增加至 3.48MPa(增加 10.8%),且端板後側之剪應力明 顯減小,右後側剪應力明顯增加;而 INT+FL 與 Pars defect+FL 相比,

在解離之後剪應力最大值由 3.13MPa 增加至 3.30MPa(增加 5.4%),且 端板後側之剪應力明顯減小,右後側剪應力明顯增加;Pars defect 在 施加 Follower load 之後剪應力有略為減小的趨勢。

圖 4-21、圖 4-22、圖 4-23 和圖 4-24 分別為 INT 與 Pars defect 在前彎、後彎、扭轉和側彎動作下在 L5 下方端板剪應力。在前彎時,

INT 與 Pars defect 在 L5 下方端板剪應力並無太大差異,其最大值皆 發生於端板前後側位置上;而 INT+FL 與 Pars defect+FL 相比,解離 後的端板剪應力最大值略為增加;Pars defect 在施加 Follower load 之 後剪應力最大值有略為減小的趨勢。

在後彎時,INT 與 Pars defect 相比,在解離之後剪應力最大值由 11.3MPa 增加至 13.1MPa(增加 15.9%),且端板後側之剪應力明顯增 加,左右兩側剪應力明顯減小;而 INT+FL 與 Pars defect+FL 相比,

其最大剪應力在解離之後由 11.3MPa 增加至 13.1MPa(增加 15.9%);

Pars defect 在施加 Follower load 之後剪應力並無差異。

在扭轉時,INT 與 Pars defect 相比,在解離之後剪應力最大值由 3.25MPa 增加至 4.59MPa(增加 41.2%),且端板後側之剪應力明顯增

加,前側與左右兩側剪應力略為增加;而 INT+FL 與 Pars defect+FL 相比,其最大剪應力在解離之後由 3.1MPa 增加至 4.51MPa(增加 45.5%);Pars defect 在施加 Follower load 之後剪應力有略為減小之趨 勢。

在側彎時,INT 與 Pars defect 相比,在解離之後剪應力最大值由 4.45MPa 增加至 4.84MPa(增加 8.7%),且端板後側之剪應力明顯增 加;而 INT+FL 與 Pars defect+FL 相比,和 INT 與 Pars defect 之剪應 力有相同分佈之趨勢;Pars defect 在施加 Follower load 之後剪應力並 無太大差異。

由此可知,在解離發生之後,後彎與扭轉是造成腰椎最大傷害的 動作。在後彎動作下,Pars defect 在 L5 下方端板後方之剪應力最大 值為 13.1MPa(增加 15.9%);且在扭轉動作下 L5 下方之端板後方之剪 應力最大值為 4.59MPa(增加 41.2%),在 S1 上方端板左後方之最大剪 應力為 4.16MPa(增加 21.3%)。在腰椎解離之後端板的剪應力異常的 增量,有可能會造成端板的破損,因此可推斷在腰椎解離之後最先發 生破損的位置應該為 L5 下方端板之後方。

  圖 4-17 前彎動作下在 S1 上方端板剪應力

  圖 4-18 後彎動作下在 S1 上方端板剪應力

  圖 4-19 扭轉動作下在 S1 上方端板剪應力

 

  圖 4-20 側彎動作下在 S1 上方端板剪應力

  圖 4-21 前彎動作下在 L5 下方端板剪應力

 

  圖 4-22 後彎動作下在 L5 下方端板剪應力

  圖 4-23 扭轉動作下在 L5 下方端板剪應力

  圖 4-24 側彎動作下在 L5 下方端板剪應力

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