yeswan 发表于 2006-3-21 20:23:56

关于韧带单元类型选择的讨论(附图)====有兴趣请进

在以往文献的有限元分析中,人体韧带大部分被模拟成一根橡皮条,因其在拉伸变长过程中发挥作用,在压缩时橡皮条松弛不发挥作用.因此我们一般采用Link 10 单元.

但是Link 10 单元模拟韧带仍有很多缺陷,尤其是形状不规则的韧带被简化成一根线条,损失了大量的空间几何信息.如下图的韧带,这是人体颈椎部位的一条韧带,因为其象一只蝴蝶,解剖学家把它称为翼状韧带.

存在疑问的是,是否可采用哪一种壳单元和实体单元来在压缩时松弛不发挥作用的特性,不知各位有何建议?

yogaer 发表于 2006-6-12 19:39:00

在anasys的材料非线性模拟的不好，可以在abaqus中用tendon－only的elastic材料。

FreddyMusic 发表于 2006-3-21 21:21:49

Re:关于韧带单元类型选择的讨论(附图)====有兴趣请进

这还是很有意思的能够反思单元的选择。

是有这样几种单元可能会和你的胃口。
COMBIN39 - Nonlinear Spring
SHELL41 - Membrane Shell
SHELL63 - Elastic Shell

但是最终单元的选择，取决于你要模拟的物理模型，或者说是生物模型。
也就是说，当韧带松弛时你的研究目标是啥，你要模拟何种物理过程？

如果你感兴趣的仅仅是韧带伸的情况，你只需要用 Link10就足够了。
如果你感兴趣的是韧带松弛时情况，你完全可以用另一种单元模拟。
两者单元，针对不同的模拟对象发挥各自的作用。
考虑计算机速度，只是其次的问题，也许你该把现有的计算机扔掉了。

我已经留意了，医学有限元版很长时间了。
发现（跨行跨学科的原因）很多搞医学有限元，只是一个建模过程，
然后划分一下网络，真正进行物理层次模拟寥寥无几。

如果这样的话，就好比是在公路上开飞机。
即发挥不了飞机 / 软件的作用，也是阻碍交通/浪费时间。

upsilon 发表于 2006-3-22 21:46:38

Re:关于韧带单元类型选择的讨论(附图)====有兴趣请进

说得很对啊，关键还是真正能够深入研究医学有限元还需要两个学科得人能够都很投入才行，希望能够建立长期的合作啊，hrhr

zhiheng 发表于 2006-3-23 22:04:05

Re:关于韧带单元类型选择的讨论(附图)====有兴趣请进

我最近也发现一个问题
在ansys中link＆beam单元不能赋超弹性的材料

能不能问一下楼主给link赋的是什么材料呀？

fanguofan 发表于 2006-9-21 08:13:11

非常正确,用abaqus来作要好很多

joanny 发表于 2006-9-23 13:45:12

是啊，医学方面有限元分析很多都有韧带的定义，不知道怎么定义韧带比较能符合实际情况？有这方面经验的高手来谈谈经验啊。

xiao_yu 发表于 2006-10-10 10:26:57

请问进行物理层次模拟怎么解释？
我对这方面不是很懂。谢谢解答。

jianghaibo 发表于 2006-10-10 14:07:15

原帖由 xiao_yu 于 2006-10-10 10:26 发表
请问进行物理层次模拟怎么解释？
我对这方面不是很懂。谢谢解答。

何谓物理层次？

xiefenglove 发表于 2007-1-5 22:47:35

原帖由 joanny 于 2006-9-23 13:45 发表
是啊，医学方面有限元分析很多都有韧带的定义，不知道怎么定义韧带比较能符合实际情况？有这方面经验的高手来谈谈经验啊。
对呀，急盼高手出来指点

walkmoon 发表于 2007-1-6 02:01:55

这是个老帖子了，不过，没有阐述清楚的问题就永远是新问题，基于不深的理论知识，谈一下我个人的感性认识，希望这个话题能够得到深入探讨。
从医学上讲，韧带只有伸的时候起生理作用，选用 Link10无疑是合适的。
翼状韧带等形状复杂的韧带简化成一根线条，其不合理处显而易见，在探究有限元方面更佳单元的同时，是否可以考虑复杂韧带的结构细节？是否可以对复杂韧带的结构进一步细化？
比如膝关节交叉韧带，更精细的解剖时会发现是由几组有着不同起点和止点的不同走向的纤维束组成，可否根据研究的需要，选择细化的程度，不是用一根线单元，而是用符合解剖走向的十根、百根、千根线单元来模拟，那么即使选择最简单的Link10单元的复合，起码在逻辑上看来比单纯选择一种单元更合理些。
没有对有限元深入的理解，以上只是想当然而已，希望有人从理论上解答。

fengxiang84 发表于 2007-1-6 10:54:56

觉得韧带的确是个比较棘手的东西，即使根据研究目的确定了模拟单元及力学参数，但是韧带的起始点与止点，横截面积以及单元数量也会对结果产生较大的影响，很麻烦啊

walkmoon 发表于 2007-1-6 11:22:05

韧带纤维束的起点与止点，不能根据整体形状估计，可以通过解剖专业人士解剖标本获得啊。

fengxiang84 发表于 2007-1-6 11:32:48

“韧带纤维束的起点与止点，不能根据整体形状估计，可以通过解剖专业人士解剖标本获得啊。"
呵呵，对的，那单元数量和截面积呢，使根据什么定的呢，我看很多文献上面都没有提到截面积，而且各自韧带单元的数量也有很大的差距，有点搞不明白

walkmoon 发表于 2007-1-6 12:33:20

我对有限元也是外行，但既然文献都没有提截面积，那么也许截面积对Link 10 等单元是不需要的。单元的数量，如后交叉韧带，根据需要，可以简化为一个止点起点；而后交叉韧带分前束和后束，可简化为两个；后交叉韧带在走行过程中有扭转，向上呈扇形展开，又可简化为几个直线以一个起点扇形展开或以一个止点扇形收拢。到底要细分到什么程度，要看你研究的目的吧。

weiren15 发表于 2007-1-22 13:55:35

有没有用体单元来描述韧带的,只探究受拉伸的情况,请大家指点,该怎么处理呢,材料属性该用什么

jianghaibo 发表于 2007-1-23 10:48:54

abaqus里对截面做了定义，不妨试试

iisltyf 发表于 2008-4-6 12:03:05

参照国外的文献，大多都用自定义超弹性材料的，我做过些，现在所说的弹性或者其他简单线性的人家早不做了
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