本文關(guān)鍵詞： 軟組織 黏彈性 切割 失效 數(shù)值模擬　出處：《科學(xué)通報(bào)》2016年23期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：腦組織試樣的無損切割是腦組織力學(xué)性能精準(zhǔn)測試的前提條件.通過準(zhǔn)靜態(tài)拉伸、松弛實(shí)驗(yàn)建立腦組織的黏彈性本構(gòu).利用接口子程序VUMAT將腦組織的五參數(shù)黏彈性屬性及等效Mises應(yīng)力失效準(zhǔn)則嵌入ABAQUS中,進(jìn)行腦組織切割過程數(shù)值模擬.研究了刀具與腦組織間摩擦系數(shù)、刀刃曲率半徑、刀刃夾角和刀具切割速度對切入力和切入位移的影響規(guī)律.結(jié)果表明曲率半徑對切入力的影響最為顯著,摩擦系數(shù)和刀刃夾角的影響相對較小,切入力和切入位移隨切割速度增加而減小.研究結(jié)果對軟物質(zhì)的切割過程數(shù)值模擬研究以及腦組織力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)試樣的微創(chuàng)切割具有參考價(jià)值.
[Abstract]:The nondestructive cutting of brain tissue specimen is the precondition of accurate measurement of mechanical properties of brain tissue. The viscoelastic constitutive model of brain tissue was established by relaxation experiment. The five-parameter viscoelastic properties of brain tissue and the equivalent Mises stress failure criterion were embedded in ABAQUS by the interface subroutine VUMAT. The friction coefficient between the cutting tool and the brain tissue and the radius of curvature of the cutting edge were studied. The results show that the radius of curvature has the most significant influence on the cutting force, and the influence of friction coefficient and cutting edge angle is relatively small. The cutting force and displacement decrease with the increase of cutting speed. The results are valuable for the numerical simulation of soft matter cutting process and the minimally invasive cutting of brain tissue mechanical properties.
【作者單位】： 大連理工大學(xué)工程力學(xué)系 工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(11272080,11572080) 遼寧省自然科學(xué)基金(2015020198) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(DUT15JJG06,DUT14LK36) 教育部留學(xué)回國人員科研啟動(dòng)基金資助
【分類號(hào)】：R741
【正文快照】： 引用格式:張偉,馮亮亮,吳樊,等.超軟腦組織切割過程數(shù)值模擬.科學(xué)通報(bào),2016,61:2613 2619Zhang W,Feng L L,Wu F,et al.Numerical simulation of the cutting process of super soft brain tissue(in Chinese).Chin Sci Bull,2016,61:*聯(lián)系人,E-mail:cwwu@dlut.edu.cn國家自

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