一种快速的生物软组织损伤修复计算方法

心血管疾病的产生与生物软组织损伤修复过程密切相关。计算方法在理解生物软组织损伤和修复的基本机制中具有重要意义。然而,现有损伤修复模型往往需要大量计算时间,并且不易于有限元实施。在本文中,结合梯度增强型非局部损伤模型、稳态驱动重构模型和损伤诱导生长模型,提出了一种快速的非局部损伤修复模型。在所提出的模型中,修复相关变量能够被显式表达。另外,采用自适应时间增量方法进一步减少计算时间。所提计算模型通过用户子程序UMAT与有限元软件Abaqus相结合,实现其有限元求解。算法的有效性通过多个经典算例进行了验证,最后,通过模拟动脉瘤的长期发展,阐述了模型在真实生物力学问题中的潜在应用。