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国家自然科学基金(61272387)

作品数:6 被引量:14H指数:2
相关作者:王沫楠李鹏程付宜利安贤俊高键更多>>
相关机构:哈尔滨理工大学哈尔滨工业大学更多>>
发文基金:国家自然科学基金黑龙江省杰出青年科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
相关领域:医药卫生理学一般工业技术自动化与计算机技术更多>>

文献类型

  • 6篇中文期刊文章

领域

  • 4篇医药卫生
  • 4篇一般工业技术
  • 4篇理学
  • 2篇自动化与计算...

主题

  • 3篇有限元
  • 3篇有限元法
  • 2篇股骨
  • 1篇多目标优化
  • 1篇性能分析
  • 1篇虚拟手
  • 1篇虚拟手术
  • 1篇三维重建
  • 1篇生物力学
  • 1篇手术
  • 1篇数学
  • 1篇数学模型
  • 1篇图像
  • 1篇图像分割
  • 1篇髋关节
  • 1篇物元
  • 1篇面向对象
  • 1篇模糊物元法
  • 1篇内固定
  • 1篇接触应力

机构

  • 5篇哈尔滨理工大...
  • 1篇哈尔滨工业大...

作者

  • 5篇王沫楠
  • 2篇李鹏程
  • 1篇安贤俊
  • 1篇付宜利
  • 1篇张凯
  • 1篇徐雯雯
  • 1篇高键

传媒

  • 2篇哈尔滨理工大...
  • 1篇哈尔滨工业大...
  • 1篇机械工程学报
  • 1篇Journa...
  • 1篇中南大学学报...

年份

  • 1篇2017
  • 2篇2016
  • 3篇2015
6 条 记 录,以下是 1-6
排序方式:
髋关节表面接触应力数学模型的建立及验证被引量:4
2015年
基于体外实验的不可行性和有限元方法实现的复杂性,提出利用数学模型揭示髋关节表面接触应力与几何参数之间的关系进而模拟三维静态髋关节表面生物力学特性,并以此来研究人体髋关节表面的承载区域、应力分布以及接触应力峰值等属性。同时,利用有限元方法建立单足静立髋关节模型并进行模型分析,通过仿真结果与数学模型计算结果的对比,从髋关节表面接触应力分布和接触应力峰值2个方面对所建立的数学模型进行评价,验证数学模型的精确性和普适性。最后,利用髋关节表面接触应力数学模型对影响人体髋关节应力分布关键因素的量化分析,给出导致股骨头产生病变的病理因素。研究结果表明:在人体正常活动范围内,仿真结果与数学模型计算结果趋势与数值吻合度满足要求。
王沫楠安贤俊
关键词:髋关节接触应力数学模型有限元法
股骨假体结构与材料性能分析及多目标优化被引量:4
2016年
为依据患者个体信息获得优选的假体结构及假体材料,利用患者CT体数据集提取股骨内外轮廓线,并通过三维建模软件分别获得股骨和假体模型,对股骨和假体进行虚拟装配,通过力学计算得到最优股骨假体结构模型,利用有限元分析方法获得股骨假体额定载荷、疲劳寿命、应力遮挡率、最大变形量,依据模糊物元分析方法实现多目标优化设计,最终获得最优球头和假体柄材料匹配模型.将该方法应用于优选实例,结果表明:依据专门患者CT图像,通过完整的优选流程后,确定出最优假体结构为椭球形球头和定制式假体柄组合,最优材料匹配方案为碳纤维增强的聚醚酮复合材料球头和锆铌合金材料假体柄匹配方案.该方法为股骨假体的优选提供了有效参考.
王沫楠李鹏程付宜利
关键词:股骨假体模糊物元法有限元法多目标优化
人体髋部组织几何建模程序实现被引量:2
2017年
为了设计针对人体组织建模和分析的仿真软件,利用Visual C++语言,以Visual Studio2010为开发工具在Windows平台上设计开发一个人体组织三维建模软件,它既可以单独使用,也可以作为虚拟手术系统的子模块。该软件主要包括医学图像分割和三维重建模块,并能够实现三维模型的可视化显示。通过该软件对人体髋关节肌肉、股骨和髋骨进行分割及三维重建,所生成的三维几何模型能够合理的表达出髋部组织的结构信息。
王沫楠李鹏程刘宇铭
关键词:虚拟手术图像分割三维重建
Optimal Design Strategies of Femur Tumor Hyperthermia Based on Finite Element Analysis of Temperature Field
2015年
A 3D femoral model was built to obtain the three-dimensional temperature distribution of femur and its surrounding tissues and provide references for clinical applications. According to the relationship between gray-value and material properties,the model was assigned with various materials to make sure that it is more similar to the real femur in geometry and physical properties. 3D temperature distribution is obtained by using finite element analysis software ANSYS 11. 0 on the basis of heat conduction theory,Laplace equation,Pennes bio-heat transfer equation,thermo physical parameters of bone tissues,the boundary condition,and initial conditions. Taken the asymmetry of the 3D distribution of temperature into account,it is necessary to adopt the heating method with multiple heat sources. This method can ensure that the temperature fields match well with the tumor tissues and kill the tumor cells efficiently under the condition of protecting the normal tissues from damage. The analysis results supply important guidance for determining the needle position and the needle number and controlling the intensity of heating.
Monan WangLei Sun
关键词:FEMUR
股骨颈骨折内固定方式优选方法研究被引量:2
2016年
为了避免在股骨颈骨折手术中人为选择内固定方式产生的不良后果,满足用PC机优选内固定方式的需要,从生物力学的角度出发,基于有限元法开发了集合前处理、求解、后处理于一体的股骨颈骨折内固定方式优选程序,目的是将最优固定效果下的紧固螺钉数量、内固定角度及组合方式提供给医生施术.该系统在分析了股骨与载荷之间的力学关系的基础上,运用参数化的思想,建立个体化的股骨有限元模型和骨折内固定模型,并应用有限元法进行模型解算,得到相应内固定方式下的股骨头下沉位移、股骨头横向位移、股骨头扭转位移、股骨头总位移及骨折面之间最大断裂位移的解算结果,并根据评价算法优选出最合理的内固定方案.为临床选择内固定方式提供有效的定量参考.
王沫楠高键徐雯雯张凯
关键词:股骨颈骨折有限元法面向对象参数化
胞元模型在骨组织建模中的应用及评价被引量:2
2015年
针对去软组织骨生物力学建模问题,采用有限元仿真手段通过股骨CT体数据集三维几何重建、网格划分、股骨表观密度计算、有限元单元横观各项同性力学模型建立、力学参数确定等几个步骤实现对股骨的力学建模和解算。其中,最关键的工作是力学参数确定,尤其是弹性模量和表观密度关系式的建立。依据胞元理论建立了弹性模量和表观密度的分段函数关系,最终获得股骨力学模型并通过仿真计算得到载荷-轴向应变和载荷-横向应变数据。同时,也基于弹性模量和表观密度经验关系式建立力学模型并进行分析计算提取仿真结果,通过实施生物力学试验提取试验结果,将两种仿真结果与试验结果对比得出:同一块猪股骨,在相同力学环境下,胞元理论力学模型与试验结果轴向应变误差为25.92,横向应变误差为10.04,两种误差均小于经验公式力学模型仿真结果误差,因此,胞元理论力学模型在股骨建模中表现出模型更精确、适用范围更广泛的优势。
王沫楠
关键词:经验公式生物力学
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