基于SPH-FEM手指模型的皮肤摩擦行为分析

• 作者: 乔筱祺 李天博 杨佳楠 王冬青 王颢 陈思
• 来源期刊: 排灌机械工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 生物流体 有限元和光滑粒子动力学耦合算法 手指模型 有限元分析 摩擦
• 年，卷（期）: 2019,（12）
• 所属期刊栏目: 流体工程
• 页码范围: 1067-1071
• 页数: 5页
• 分类号: S810.6
• 字数: 2395字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8530.19.303

摘要

针对基于传统有限元算法(FEM)的手指模型并不能很好地模拟皮肤大变形的问题,提出了一种基于有限元和光滑粒子动力学耦合算法(SPH-FEM)的手指建模方法,以保证模型在大变形和极端变形情况下的适应性.由于该方法本身具有的“无网格”特性,其对皮肤组织表现出流固双相特性的模拟上对比传统的FEM方法具有天然优势.建立了基于SPH-FEM手指建模方法的手指模型,进行尖刺刺入仿真试验和平板摩擦仿真试验,考察皮肤的应力应变.为了验证SPH-FEM手指建模方法的合理性和有效性,对基于SPH-FEM手指模型与基于FEM手指建模方法进行比较.结果表明,SPH-FEM手指模型在整体形变趋势上与FEM手指模型较为一致,并且在应对大变形时响应速度相较于FEM手指模型明显加快,但存在一定的滞后性;SPH-FEM手指模型在小变形时的精度稍显不足.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王冬青	江苏大学医学院	125	613	12.0	16.0
2	王颢	江苏大学电气信息工程学院	19	109	7.0	10.0
3	李天博	江苏大学电气信息工程学院	37	309	10.0	16.0
4	杨佳楠	江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心	2	0	0.0	0.0
5	乔筱祺	江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心	2	0	0.0	0.0