关于腰椎三维有限元模型的建模及有效性验证

第一作者:黄宇峰

2015-12-18 点击量:548   我要说

黄宇峰  潘福敏  赵卫东  巴兆玉  马敏  吴德升


目的:利用三维有限元原理,通过三维 有限元软件创建正常人腰骶椎三 维有限元模型,并对模型进行有效性考证。


方法:选取一名健康成年男性志愿者,在平卧非承重条件下采用螺旋CT行薄层扫描,利用数字软件Simple ware2.0、Geo magic studio9.0、Hypermesh10.0、ANS YS9.0及Abaqus6.10-l等建立正常人腰骶椎(L3-S1)模型。对健康完整模型进行四种状态(前屈、后伸、侧屈和轴向旋转)的加载分析,并将L3-L4在不同工况下的角位移与以往文献结果比较,来验证模型的有效性。


结果:建立健康成年男性的L3-S1三维有限元模型,包括72158个节点,173035个单元;模型L3-L4节段在前屈、后伸、侧屈及旋转运动时的角位移数值与其他实验数据对比相似性好,各椎间盘最大Von Mises应力与文献结果一致。


结论:通过有效性验证,可认为该基于正常人体L3-S1腰骶部的三维有限元模型在一定的条件下是有效的,可用于生物力学实验。

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