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生物力学有限元分析软件MedFea

2011-4-25 21:59| 发布者: HuangSteve| 查看: 2152| 评论: 0|原作者: HuangSteve|来自: 原创,独家首发

摘要: 随着有限元技术的发展,有限元在医学研究中的应用也越来越深入。由于生物组织材料具有不可压缩性、非线性、粘弹性、塑性与各向异性等力学性质,精确构造其力学模型是相当困难的,且计算复杂,难于满足实时性,因此针 ...

     随着有限元技术的发展,有限元在医学研究中的应用也越来越深入。由于生物组织材料具有不可压缩性、非线性、粘弹性、塑性与各向异性等力学性质,精确构造其力学模型是相当困难的,且计算复杂,难于满足实时性,因此针对生物组织的三维非线性有限元分析将是前瞻的与充满挑战性课题。 尽管有限元分析技术在工程中得到广泛应用,但在生物医学中应用尚处于初始阶段。目前几乎没有专用于生物组织的有限元力学分析开发包或软件,也没有成熟的有限元分析商业软件(如Ansys,abaqus等)提供专用于生物力学的有限元模型分析功能,因此研究生物力学模型与开发针对生物组织的有限元力学软件成为当务之急。 经过近五年(2007~2011)奋战,本团队开发出专用于医学类生物力学分析的有限元软件MedFea(1.0beta版),其提供完整有限元分析功能,同时简化有限元分析步骤,用户能够快速学以致用。同时结合本团队所开发医学图像与生物模型处理软件MedSys的图像处理功能,便可实现一体化处理流程: 图像处理(如分割,配准等)[MedSys]网格处理(如重构,简化与划分等)[MedFea]
有限元前处理(如边界条件,载荷与分析步等)、有限元分析、有限元后处理(如动画与录制等)。
此外,本团队开发的医学图像与生物模型处理软件处于后期开发与调试阶段,预期三个月后发布MedSys1.0beta版本, 同样欢迎试用。在MedSys1.0后版本将会实现生理信号分析功能,目前生理信号分析算法也在改进中。

业务联系 HuangSteve@sohu.com

 

功能
MedFea包括主页、图像、面网格、框网格、体网格、前处理、分析与后处理等模块,

其中

(1)主页模块用于文件导入、视图设置与面板控制等;

(2)图像模块用于查看与管理图像,MedFea并没有图像处理功能(可使用医学图像与生物模型处理软

件MedSys),其主要结合图像来进行材料赋值操作;

(3)面网格模块用于面网格相关处理,包括面重构与四面体网格划分等;

(4)框网格模块用于六面体网格划分等;

(5)体网格模块用于评估网格质量、选择集合(单元集、结点集、面集与边集)与材料模型创建及其关联赋值等;

(6)前处理模块用于边界条件、载荷、连接触、刚性约束、初始条件与分析步等设置;

(7)分析模块主要用于有限元分析;

(8)后处理模块主要用于查看、动画播放、录制与导出分析结果等; 下面通过两大实例来描述软件处理流程与相关模块功能应用: 面网格处理(如重构,简化与四面体划分等)/框网格处理(如六面体划分等)体网格处理(如质量评估等)有限元前处理(如边界条件,载荷与分析步等)有限元分析有限元后处理(如动画与录制等)

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