Digimat材料建模与仿真平台在椎间盘替代物开发中的应用

脊骨植入物公司 Medicrea采用材料建模软件来预测材料的性能

 e-Xstream engineering（MSC 软件公司的子公司及Digimat的软件开发商，Digimat是一种用于复合材料及结构微结构建模的领先非线性多尺度材料和结构建模平台）日前宣布， 新兴的脊椎植入物领域领先创新企业之一采用了 Digimat来预测椎间盘替代物的性能。

 Digimat 助力欧洲矫形产品公司 Medicrea 开发纤维增强塑料复合材料脊椎植入物，以替代受伤或受损的人类脊椎骨。与处理金属等所有材料的大多数仿真软件解决方案不同的是，Digimat 具有微结构材料仿真能力，可以在计算性能时将复合材料的可变性因素考虑在内。它采用有限元分析求解器和模流分析数据，以调整整个脊骨植入物每一处的材料刚度。

 与之前的仿真解决方案相比，Digimat能够让 Medicrea 工程师对植入物性能做出更加准确的预测。之前的解决方案将植入物的硬度过高预测了差不多 170%，而 Digimat 材料模型与实物试验结果几乎完全匹配。

“Digimat 仿真能够优化植入物的生产过程和力学性能，” Medicrea的研发经理 Thomas  Mosnier说。“这种仿真可减少大量已规划外延产品的开发流程。”

 复合材料植入物是相对新颖的创新技术。在很多情况下，它们已经替代了金属椎间盘的置换物，这种椎骨更难以植入，并且无法提供与复合材料同等的灵活性。

 但是，与金属相比，预测复合材料的长期性能要困难得多，这是由于复合材料的表现会随着植入物的形状和制造方法而有着显著差异。形状和制造方法会改变复合材料纤维的分布，有可能无意中增加或降低刚度，从而影响植入物的性能。比较而言，金属在整个部件形状中的刚度很均匀。

 “复合材料的灵活性让工程师在设计医疗植入物时有了极为广阔的新选择，”MSC Software公司的e-Xstream公司 CEO和首席材料战略官这样说。“Digimat 能够为他们提供所需的材料性能，最大程度地利用复合材料来创建表现最佳的产品，改善患者的生命质量。”

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