基于AnyBody骨骼肌肉多体动力学分析的有限元仿真

• 作者: 彭鳒侨 李新旭 林泽 罗林聪 马立敏
• 来源期刊: 医用生物力学
• 学科: 医学
• 关键词: 有限元分析 骨骼肌肉多体动力学 三维重建
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 237-242,250
• 页数: 7页
• 分类号: R318.01
• 语种: 中文
• DOI: 10.16156/j.1004-7220.2019.03.003

摘要

目的 研究AnyBody骨骼肌肉多体动力学仿真技术的建模和有限元建模相结合的方法,进行临床骨外科生物力学分析.方法 根据志愿者身高、体质量及CT数据,利用AnyBody软件建立志愿者个性化上肢的骨骼肌肉运动力学模型,模拟正常人肘关节屈曲运动,导出肱骨在屈曲运动过程中所受肌肉力、关节力、力矩及约束条件,作为有限元分析的边界条件.根据CT数据在MIMICS软件中进行三维重建,在Geomagic Studio软件中完成肱骨曲面化和位置坐标匹配,并在HyperMesh软件中进行网格划分和材料赋值.把三维重建的肱骨有限元模型导入ABAQUS软件中,施加AnyBody软件导出的边界条件数据并执行应力计算分析.结果 在ABAUQUS软件中计算得到肘关节屈曲运动过程中肱骨的应力、位移结果,肘关节屈曲运动约90°时肱骨受到的应力和位移最大,分别为0.76 MPa、20 μm.结论 实现了肘关节屈曲运动过程中肱骨应力、位移的一个连续动态的分析,更符合人体生理解剖要求,为研究临床骨外科问题提供一个高效的分析平台及新的方法.