CAE在生物医疗领域中的分析与仿真应用
CAE在生物医疗领域中的分析问题通常包括生物固体力学、生物与生理流体力学、细胞生物力学、康复工程力学、运动系统力学等。而随着仿真分析技术水平的不断提升以及国内外研究学者对医疗事业的不断重视,在上述的五个方面从试验和仿真分析以及解析计算三方面有了很大的发展,尤其是在仿真分析方面,不论是材料本构的开发,还是仿真手段的创新都有许多的新发展。由于CAE仿真的可重复性、高效率和通用性,广受研究者们的青睐。
有限元科技在上述多个领域均具备实际CAE仿真经验,形成了完整的生物医疗领域CAE解决方案。
生物固体力学
对于常见的生物固体力学问题,其初始的几何模型往往是不能直接得到的,需要通过其他手段得到的,我们利用螺旋CT扫描仪器得到DICOM格式的图像,然后借助三维重建软件建立三维模型,随后利用ANSA软件构造网格模型,最后在功能强大的非线性有限元软件ABAQUS中进行求解,再将结果导入mETA进行后处理。
网格划分与后处理
在生物医学结构网格划分中,由于几何形状的不规则和复合结构的多样性,因此对于任何的有限元分析,必须具有优质的网格模型,以确保求解的正确性。
借助国际公认的最快捷的有限元前后处理软件ANSA,我们能够为生物医疗中的CAE分析提供高质量的网格模型。该软件具备超强的几何清理功能,面网格划分与编辑功能,六面体划分功能,CFD网格划分与边界层网格处理,Morphing网格参数化功能,最强的BatchMesh批处理网格划分功能,丰富的全主流CAE求解器接口功能等。同时,mETA是一个功能强大的统一CAE分析结果后处理平台,可以直接读取各种主流的结构和流体CAE分析软件的分析结果,进行各种需要的后处理工作。
微植体支抗矫治模型
运动系统仿真
目前许多医学领域产品繁多,且在开发的过程中成本较高。产品开发过程中采用市场调研—产品方案确定—产品开发-试验—量产流程,导致开发周期长,成本高,没有充分利用计算机仿真的优势。采用CAE分析方法,由于具有强大的建模功能,能够对复杂的几何形状,材料参数和不同受力条件下的物体进行参数化模拟仿真研究,可得到实验方法无法或难以得到的内部信息。
我们利用Abaqus软件的运动学模块,进行机械运动仿真,可有效解决以上遇到的问题,缩短产品的开发周期和再设计次数,设计出更合理、更符合人体工程学的产品,为人体健康提供更高的保障。
组合式多用腰椎间融合器有限元模型及结果应力分析
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