基于ANSYS的真实软组织物理建模与穿刺仿真

为了提高虚拟手术中手术针穿刺过程的精确性,以真实软组织穿刺实验数据及结果为基础,研究采用基于ANSYS完成典型软组织——肝脏的穿刺有限元仿真.由于人体组织的多样性,软组织生物力学特征的复杂性、不均匀性、各向异性、不可压缩性、非线性-塑性-黏弹性,将肝脏软组织抽象为Mooney-Rivlin材料.结合针受力使软组织变形机理,完成了基于MATLAB对实验和仿真的应力应变曲线的拟合,通过拟合曲线的对照可以得出,ANSYS仿真结果和真实数据应力应变曲线趋势基本一致,验证了肝脏穿刺有限元仿真方法的有效性和可行性.     

软组织形变算法仿真改进研究

 针对以表面网格表示的软组织形变过程中受力点最近邻质点求取算法存在的不足,提出了基于随机点搜索平面最近邻质点的改进算法.该算法将以往穷举集合的方式改为随机点树形搜索方式,使得算法减少了受力点与各个质点之间的距离大小的比较次数,在模拟平面组织形变时具有较好的实时性.实验表明,面积匹配算法结合质点弹簧算法能很好地模拟软组织形变的过程,达到良好的实时与准确性.     

蜂窝梁弹塑性受力性能分析

蜂窝梁作为一种经济合理的构件形式在工程中得到了广泛的研究和应用,但是关于孔洞对蜂窝梁弹塑性性能影响的研究还不够深入.为此,应用ANSYS分别对固支和简支蜂窝梁的受力特性进行了弹塑性分析,得出了固支和简支蜂窝梁各自的破坏顺序和塑性发育程度,并对比了两者的破坏特征.揭示了蜂窝梁的受力特性,从而对蜂窝梁的弹塑性工作状态有了较为全面的了解,在此基础上提出了端实腹蜂窝梁的结构形式.     

基于ABAQUS的柔性针穿刺软组织耦合过程仿真

为了研究介入穿刺手术中针与组织的耦合过程和穿刺对组织形变的影响,通过分析穿刺过程中针杆上力的分布建立了一种柔性针的悬臂梁预测模型,并基于针与组织间的相互作用关系提出了有限元耦合模型的分析方法,结合针的预测模型以及耦合模型在ABAQUS软件中进行了穿刺仿真,对比仿真与实验中组织内设定标志的位移数据,分析穿刺过程对组织形变的影响。结果表明:穿刺过程对组织的形变影响主要是轴向的,针的预测模型结合有限元分析方法在仿真穿刺耦合过程的可行性也通过了验证。该研究结果可以给未来机器人辅助穿刺提供理论参考,也为实际手术提供数据支撑。     

简支圆孔蜂窝梁受力性能分析

利用非线性有限元分析方法对圆孔蜂窝梁进行了弹塑性分析,研究了孔洞对蜂窝梁的应力分布、塑性区分布及挠曲变形的影响,并与实腹式梁的受力性能进行了比较。对蜂窝梁的工程设计提出了建议。     

软组织形变模型的自适应网格细分算法

软组织形变效果的真实性和实时性是评价虚拟手术训练系统优劣的2个重要因素.软组织的三角网格模型作为形变算法的基础,直接影响着形变的整体效果.为提高软组织形变仿真的真实性和实时性,提出了软组织三角网格自适应细分算法,可以针对模型指定区域进行细分处理,避免了为提高形变真实性而无选择性地加密所有三角网模型的弊端,大大减少形变计算的数据量,进而提高形变仿真的速度.同时为达到更好的形变效果,对模型表面进行平滑处理,消除"棱角"现象.仿真实验表明,本文的算法不仅大大提高了软组织形变仿真的速度,而且对形变效果也有很好的提升.     

轻轨道岔梁疲劳寿命仿真分析研究

轻轨道岔梁受力状况较为复杂且使用频繁。基于重庆市某道岔梁三号段有限元模型,利用ANSYS有限元分析软件进行了静力学分析,并在此基础上对其进行了疲劳寿命分析。结果表明该道岔梁疲劳寿命满足钢结构设计要求,为提高道岔梁疲劳寿命局部结构需做改进。     

软组织的生物力学特性

生物软组织的力学特性, 主要指的是黏弹性特性. 这种黏弹性特性已广泛应用于生物体的基础研究, 如眼角膜、肺、心瓣膜和血管等. 随着组织工程的研究进展, 组织工程产生的软组织黏弹性的确定是评定组织工程成败的关键所在. 对生物软组织黏弹性的特性进行了研究, 从归一化松弛函数G(t)和归一化蠕变函数J(t)中分别解出参数τ₁, τ₂和c, 在求解J(t)中, 借助Whittaker函数给出指数积分函数E₁ (x)近似幂级数展开式. 最后以扩张皮肤为例, 分别研究其蠕变、松弛和大变形的应力-应变关系.     

基于ANSYS的隧道结构变形和受力分析

本文结合具体工程实例,采用传统的结构力学模型荷载—结构模型和强度准则Druck—Prager屈服准则,利用ANSYS软件将支护结构与围岩进行受力分析,实现隧道开挖与支护的模拟。从而以安全性的角度出发,为结构优化设计以及工程施工提供依据和指导。     

大跨度迭合梁斜拉桥空间受力分析

结合福州市青洲闽江特大桥的工程实践,对大跨度迭合梁斜拉桥在轴力和弯矩共同作用下的钢-混凝土迭合梁截面受力状态和混凝土桥面板有效宽度进行空间有限元数值分析和理论研究,提出简化钢-混凝土主梁受力状态分析的方法.     

不同应力应变状态下弹性软体的摩擦特性

为了揭示弹性软体在动态作用力下的摩擦特性,分别以45钢模具和45钢小球、硅橡胶模具和有机玻璃(PMMA)小球、聚四氟乙烯模具和聚四氟乙烯小球为对偶件,对弹性软体(兔小肠)不同应力应变状态下的摩擦特性进行研究.以45钢模具和45钢小球为对偶件的摩擦试验表明:小肠平均摩擦系数随径向应变呈类周期性变化,表现为随着径向应变的增加而变大.以柔性材料硅橡胶模具和PMMA小球为对偶件的摩擦试验表明:径向应变情况下,随着法向载荷的增加,平均摩擦系数呈增加趋势.以聚四氟乙烯模具和聚四氟乙烯小球为对偶件的摩擦试验表明:轴向应变情况下,随着法向载荷的增加,平均摩擦系数呈减小趋势.     

钩针变形计算的单位载荷法

针织机的钩针在受力状态下,其变形的计算对检验钩针及其配合件的设计正确与否,具有重要意义。单位载荷法是一种简单、直观、实用的钩针变形计算法,它有别于复杂的传统计算法。通过一元函数定积分,单位载荷法可以迅速地分析钩针的变形量。     

负压封闭引流技术治疗皮肤软组织缺损的护理

目的:探索负压封闭引流技术(VSD)治疗皮肤软组织缺损的护理效果。方法:对23例患者行清创术后根据创面大小填塞医用泡沫材料,引入引流管,缝合、密封,并持续负压吸引,同时实施各项护理常规。结果:23例患者皮肤软组织创面肉芽新鲜、干燥、愈合好,无并发症发生。结论:在运用VSD治疗皮肤软组织缺损的护理中持续恒定的负压吸引、严密的创面观察和护理是重要环节,有效的护理是提高其疗效的关键。     

颏下岛状皮瓣在修复颌面部软组织缺损的应用

目的：观察颏下岛状皮瓣在颌面部软组织缺损修复术中的效果。方法：根据缺损的部位设计皮瓣修复术式。结果：6例皮瓣完全存活,有1例局部坏死,重建效果显著。结论：颏下岛状皮瓣修复术易于掌握,颏下岛状皮瓣修复颌面部软组织缺损这一术式值得推广应用。     

土家族成年男性头面部软组织厚度测量

目的 研究中国土家族成年男性头面部软组织特点.方法 随机抽取80名中国湖南省西部土家族成年男性,拍摄其头面部侧位X线片,选取头面部中线软组织上10个测量点进行厚度测量,并对数据进行统计学处理.结果 土家族成年男性头面部10个测量点的软组织厚度以40～49岁年龄段最厚,其变动范围为(3.46±0.09)～（9.11±0.14)mm.方差分析表明,头面部软组织厚度在相同年龄不同部位之间、同一部位不同年龄之间有显著性差异.结论 土家族成年男性头面部软组织厚度存在部位和年龄差异.     

健择在晚期软组织肉瘤二线治疗中的作用

目的 :评价健择治疗晚期软组织肉瘤以阿霉素和异环磷酰胺为基础化疗失败的病人。方法 :对国内外文献进行归纳、分析及总结。结果 :系统阐述该领域在国内外研究现状 ,为今后研究起到指导作用。结论 :健择在晚期软组织肉瘤二线治疗中有较好疗效、化疗毒性可耐受。     

土家族成年女性头面部中线软组织厚度测量

目的 研究中国土家族成年女性头面部软组织特点.方法 随机抽取76名中国湖南省西部土家族成年女性,拍摄其头面部侧位X线片,选取正中矢状面上5个部位10个测量点软组织进行厚度测量,并对数据进行统计学处理.结果 土家族成年女性头面部中线10个测量点的软组织厚度范围为(3.29±0.16)～（9.05±0.18）mm.方差分析表明,头面部软组织厚度不同部位之间、同一部位不同年龄段之间有显著性差异;土家族与汉、壮、白、傣等民族成年女性头面部软组织厚度也有显著性差异.结论 土家族成年女性头面部软组织厚度存在部位和年龄差异.     

放射式冲击波在软组织中传播特性的有限元分析

为了解决放射式冲击波在人体软组织中的传播特性难以量化分析的问题,应用有限元法建立了包含皮肤、脂肪,肌肉和骨骼的数值计算模型,并根据放射式冲击波治疗仪的基本原理对其进行仿真分析.结果 表明:放射式冲击波在软组织中产生的最大压强在10 MPa以内,波长为18 mm,传播速度为1500 m/s,由于皮肤、脂肪和肌肉组织的阻抗效应,其压强和能流密度随传播深度的增加而逐渐降低,在治疗探头与皮肤的接触界面涂抹耦合剂并提高驱动气压,将有助于治疗更深层次的软组织损伤.相关信息将为治疗方案的优化和新型治疗仪的研发提供重要参考.     

蛋清调配栀子粉对急性软组织损伤模型大鼠疗效的实验研究

目的明确蛋清调配栀子粉对急性软组织损伤模型大鼠的治疗作用,并探讨其作用机理。方法以重物锤击法制备SD大鼠急性软组织损伤动物模型,分组贴敷给药,每日换药1次,给药7 d,进行后肢肿胀度测量及组织病理学观察。结果与模型组比较,蛋清调配栀子粉中、高剂量组均可降低损伤局部组织肿胀情况,有显著性差异(P<0.05),在光镜下观察到治疗组肌纤维肿胀、肌组织内瘀血、水肿、出血灶明显减轻,炎症细胞浸润减少。结论蛋清调配栀子粉对急性软组织损伤SD模型大鼠具有良好的治疗和修复作用。