论文摘要
针对基于传统有限元算法（FEM）的手指模型并不能很好地模拟皮肤大变形的问题,提出了一种基于有限元和光滑粒子动力学耦合算法（SPH-FEM）的手指建模方法,以保证模型在大变形和极端变形情况下的适应性.由于该方法本身具有的"无网格"特性,其对皮肤组织表现出流固双相特性的模拟上对比传统的FEM方法具有天然优势.建立了基于SPH-FEM手指建模方法的手指模型,进行尖刺刺入仿真试验和平板摩擦仿真试验,考察皮肤的应力应变.为了验证SPH-FEM手指建模方法的合理性和有效性,对基于SPH-FEM手指模型与基于FEM手指建模方法进行比较.结果表明,SPH-FEM手指模型在整体形变趋势上与FEM手指模型较为一致,并且在应对大变形时响应速度相较于FEM手指模型明显加快,但存在一定的滞后性; SPH-FEM手指模型在小变形时的精度稍显不足.
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文章来源
类型: 期刊论文
作者: 陈思,乔筱祺,李天博,王颢,杨佳楠,王冬青
关键词: 生物流体,手指模型,有限元分析,摩擦
来源: 排灌机械工程学报 2019年12期
年度: 2019
分类: 农业科技,基础科学,医药卫生科技
专业: 力学,生物医学工程
单位: 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心,科罗拉多大学博尔德分校机械工程学院,江苏大学电气信息工程学院,江苏大学医学院
基金: 江苏省自然科学基金资助项目(BK20170552),国家自然科学基金资助项目(51805218),中国博士后科学基金面上资助项目(2018M632239),江苏省博士后基金资助项目(1701063C),江苏大学高级人才科研启动基金资助项目(16JDG060)
分类号: R318;O313.5
页码: 1067-1071
总页数: 5
文件大小: 2565K
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