基于逆向工程技术的股骨三维模型重建及验证

为寻求一种基于CT断层图像建立完整股骨三维模型的方法,本文利用螺旋CT设备扫描成人股骨所得数据,以DICOM格式导入Mimics软件中,初步生成STL格式的三角面片模型,后面通过在UG软件中进行缝合片体和布尔操作,实体化股骨三维模型,得到IGES格式的完整股骨实体模型。并通过有限元分析的手段,设置与已有文献中相同的边界条件。对比两者结果可知,股骨的等效应力分布和等效应力值都与已有文献相吻合。从而验证了本文所建股骨数值模型的准确性和有效性,可用于后续的数值模拟计算。

医用接骨板选型的数值模拟研究

随着医疗器械行业的快速发展,对于医用接骨板,国际上相关机构制定了ISO 9585、ASTM382等行业标准来规定接骨板弯曲强度和刚度的测试方法,而测试的主要方法就是四点弯曲实验。所以两个标准中主要阐述的是如何设置实际实验以及实验的方法和要求。而本文的目的,是根据实际的实验情况,以有限元仿真的手段来模拟实验,从而得到不同型号接骨板的力-位移曲线,进而得到计算弯曲强度所需要的屈服载荷,再与已知的跨距算出不同型号接骨板的弯曲强度。通过比较弯曲强度的大小来选出最差的型号。

基于RVE方法的二维机织复合材料弹性性能预测

为了预测二维机织复合材料的弹性性能,基于代表性体积单元(RVE)方法,分别建立了二维机织复合材料的细观结构理论计算模型及有限元分析模型。考虑到经纬纤维束间的挤压变形及其交织点处的间隙厚度,引入变形因子k建立修正的二维机织复合材料的细观几何模型;基于修正的几何模型,给出两种模型下宏观弹性常数的计算方法。结果表明:采用理论计算模型、有限元分析模型计算出的宏观弹性常数与试验值的最大误差分别为3. 89%、9. 18%;证明了修正模型的合理性以及理论计算模型、有限元分析模型的正确性,为探究二维机织复合材料的细观力学性能奠定了基础。