学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

枕颈区三维有限元模型的建立及有效性验证

作　者: 吴文欣
导　师: 张朝跃
学　校: 中南大学
专　业: 外科学
关键词: 枕颈区有限元分析生物力学模型
分类号: R318.01
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 74次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

目的探讨一种适合骨科领域生物力学研究需要的完整、精确的枕颈区三维有限元模型的建立方法,并对该模型进行有效性检验。为进一步研究枕颈区疾病,尤其是外伤性寰枢椎骨折脱位提供建模基础,为临床生物力学研究提供一种新的方法。方法获取正常枕寰枢SCT扫描的计算机数字图像数据,使用图像处理软件MIMICS,Geomagic Studio,Catia建立枕颈区几何模型,然后将几何模型导入有限元处理软件Hypermish,Ls-dyna建立有限元模型。并确定模型加载的边界条件和加载方式,对该模型进行有效性验证。结果初步建立了验证合格的枕颈区三维有限元模型:建立的枕颈区三维有限元模型不但具有良好的生物学形态,而且通过了模型有效性验证,力学响应与物理实验十分接近。结论(1)采用CT扫描资料初步建立了一个解剖学模拟详细的枕颈区三维有限元模型。(2)该模型与体外生物力学数据对比,通过了有效性验证,可应用于枕颈区的生物力学研究。为进一步研究枕颈区疾病,尤其是外伤性寰枢椎骨折脱位的生物力学改变提供了建模基础。(3)对图像处理软件Mimics8.1,逆向工程和三维检测软件Geomagic Studio,Catia和有限元处理软件Hypermish,Ls-dyna等专业建模软件的联合使用,可以极大的提高建模效率和建模精确度。

全文目录

中文摘要  6-7
英文摘要  7-8
英语缩略词简表  8-9
前言  9-11
第一章材料与方法  11-16
  1.1 建模材料  11-12
    1.1.1 实验标本  11
    1.1.2 设备  11-12
    1.1.3 软件  12
  1.2 几何建模方法  12-13
    1.2.1 枕颈区CT图像扫描  12
    1.2.2 点云数据的获取  12
    1.2.3 点云数据的过滤  12
    1.2.4 几何模型的建立  12-13
  1.3 有限元建模方法  13-14
    1.3.1 有限元网格划分  13
    1.3.2 设置单元属性  13
    1.3.3 韧带的重建  13-14
    1.3.4 关节面的处理  14
  1.4 枕颈区三维有限元模型的验证  14-16
    1.4.1 模型的轴向验证  14-15
    1.4.2 模型的俯仰验证  15-16
第二章结果  16-24
  2.1 模型的建立  16-20
  2.2 模型的验证  20-24
    2.2.1 模型轴向验证结果  20
    2.2.2 模型俯仰验证结果  20-24
第三章讨论  24-32
  3.1 几何模型的建立  25-27
    3.1.1 本研究建模方法的选择  25-26
    3.1.2 几何建模过程中的图像处理  26-27
  3.2 有限元模型的建立  27-29
    3.2.1 模型的单元属性设定  27-29
    3.2.2 模型的网格划分  29
  3.3 模型的验证  29-31
    3.3.1 模型验证的数据分析  29-30
    3.3.2 模型的参数调试  30-31
  3.4 本模型的不足之处  31-32
第四章结论  32-33
参考文献  33-37
综述  37-52
致谢  52

枕颈区三维有限元模型的建立及有效性验证

内容摘要

全文目录

相似论文