本文選題：等幾何分析　切入點：體參數(shù)化　出處：《計算機(jī)仿真》2015年05期

【摘要】：在利用人體股骨靜力學(xué)分析進(jìn)行假肢替換的研究中,要求置換股骨結(jié)構(gòu)能承受最大載荷,因此要對其進(jìn)行模型構(gòu)建與力學(xué)分析。應(yīng)用傳統(tǒng)有限元方法會在模型轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生較明顯的誤差。為解決上述問題,采用等幾何分析方法改進(jìn)股骨模型的構(gòu)建與分析。將人體股骨點云數(shù)據(jù)作為輸入量,利用體參數(shù)化方法構(gòu)建用于分析的體參數(shù)化模型。然后將該模型的參數(shù)曲面塊作為單元,將其控制點作為未知量節(jié)點,對股骨模型施加邊界條件和外載荷。依據(jù)虛位移原理推導(dǎo)子單元剛度矩陣和總體剛度矩陣。最后通過求解線性方程組得到靜力分析結(jié)果,同時給出了應(yīng)力分布云圖。對某股骨靜力學(xué)分析進(jìn)行實例驗證,結(jié)果表明,用等幾何分析方法進(jìn)行股骨靜力學(xué)分析是合理有效的。
[Abstract]:In the research of prosthetic limb replacement by using the statics analysis of human femur, it is required that the replacement femur structure can bear the maximum load. In order to solve the above problems, the traditional finite element method will produce obvious errors in the process of model transformation. The method of isometric analysis is used to improve the construction and analysis of the femoral model. The point cloud data of human femur are taken as input, and the volume parameterization method is used to construct the volume parameterized model for the analysis. Then, the parametric surface block of the model is taken as the unit. The control point is used as the unknown node to impose boundary conditions and external loads on the femoral model. Based on the virtual displacement principle, the subelement stiffness matrix and the total stiffness matrix are derived. Finally, the static analysis results are obtained by solving the linear equations. At the same time, the stress distribution cloud diagram is given. An example is given to verify the statics analysis of femur. The results show that it is reasonable and effective to use the method of isometric analysis to analyze the statics of femur.
【作者單位】： 上海理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51475309,61472111)
【分類號】：R318.01

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：1679359