[毕业论文] 人脚踝的有限元力学模型的建模技术研究 [复制链接]

资料简介：

毕业论文-人脚踝的有限元力学模型的建模技术研究，共32页，16829字

摘 要

伴随着现代人生活水平的不断提高，人们对医疗的有了更高的要求。也促进了现代科学的发展，以提供更为高质量的医疗服务与手段。在这样的背景下足部生物力学开始得到进一步发展，并出现生物、力学和医学间的交叉学科。

人体脚踝是重要的部位，它在对人体保持平衡的作用。在日常生活中，特别是运动中，也是比较容易受到损伤的部位。本文通过研究脚踝间的力学关系，可以对其接触和受力关系上升到一个理性的认识。促进医疗研究以及设备方法的进一步提升进步。

以往的对于脚踝的研究很多时候都是采用建立实体模型，然后进行力学测试，但是这种实验的成本高、周期长。然而，随着计算机科学的发展，可以采用有限元方法数值模拟的方法进行结果分析并得到一些可供参考的数据[1]。

本文的研究的目的就是通过实体扫描和软件处理的手段，得到有限元可用的脚踝模型。这里采取的方法是对人体的脚踝进行核磁共振扫描，然后提取出脚踝的图像文件。通过足够多的图像文件以及Mimics三维实体生成技术和模型提取方法，得到基本的三维实体。然后对三维实体优化处理后，最终需要的是得到有限元可用的模型。如何使Mimics和本文使用的Abaqus有限元数值分析软件，能够结合运用，需要这两个软件之间有合适的接口，也就是通用的数据类型。最后处理完成的模型在有限元软件里面进行简单的受力分析，验证模型的可用性。

研究用到Mimics，Abaqus，Rapidform软件，通过核磁共振得到脚踝的三维实体模型。比较客观的的反应了脚踝的解剖结构的基本特征，并且可以用于不同的方式进行该部位的力学分析。

关键词：脚踝，有限元，核磁共振，建模，生物力学

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

1绪论 1

1.1引言 1

1.2 图形提取的基本概况 2

1.3 有限元模型的建立的技术综述 4

1.4 对模型有限元分析的前处理 5

1.5 模型的检验 6

2 实验对象的选取和原始数据的提取 8

2.1 实验对象的选取 8

2.2 原始数据的提取 8

3 Mimics和Rapidform中提取处理模型的理论依据和技术手段 10

3.1 Mimics基本概况 10

3.2 Mimics所支持的文件格式 11

3.3 Mimics处理脚踝模型的步骤 13

3.4 Rapidform的基本概况 17

3.5 模型在Rapidform里面主要进行的处理 18

4 Abaqus对模型的处理和计算 20

4.1 Abaqus的基本概况 20

4.2 Abaqus中模型的处理和计算 21

5.总结与展望 24

5.1对本研究的总结 24

5.2对后续进一步研究的展望 24

参 考 文 献 26

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