医学三维图像(Mimics)与生物力学(ANSYS)建模仿真技术详解

一、有限元法概述及分析  （生物力学基础） 有限元建模基础知识培训： 1）有限单元法的基本原理和常用概念（以 Ansys 软件为例） 1.1 有限元分析的原理；（数学物理基础原理） 1.2 有限元分析的对象和范围；（连续体和离散体，基本物理范 畴） 2）医学图像三维重建的基本原理和方法（以 Mimics 软件为例） 2.1 三维重建的基本原理； 2.2 医学图像重建的特点和基本方法。 二、mimics 软件  （上机操作案例分析） 医学有限元模型的特点及建模方法 1）Mimics 软件三维重建详解；从断面图像到三维图像 2）Mimics 软件实例操作；从临床 CT、MRI 图像到具体模型重 建3）从三维图像到三维图形的转换；从三维图像到三维图形 4）材料的赋予 5）3—Matic 功能简介 三、ANSYS 有限元分析操作 ANSYS 软件界面及功能模块介绍 1）前处理界面及功能介绍； 1.1ANSYS 建模功能介绍 1.2 模型的基本结构与操作 （悬臂梁建模过程演示） 1.3 复合模型生成（模型组合及布尔运算、钛笼圈建模过程演 示） 1.4 外部模型导入（CT 扫描图像 3D 重建模型导入） 2）ANSYS 网格划分方法与网格控制； 2.1 基本网格划分方法（面网格划分、体网格划分，） 2.2 网格控制与调整（网格密度，单元质量，整体和局部优化） 2.3 六面体网格及四面体网格实例练习医学三维图像(Mimics)及生物力学(ANSYS)建模仿真技术培训班 3）ANSYS 的求解过程 3.1 模型的约束与加载（点、线、面的加载） 3.2 加载控制（步长与时长） 3.3 静态与瞬态加载（以上建立模型实例计算分析） 4）ANSYS 求解后处理 4.1 常规提取结果指标：位移、应变和应力 4.2 结果的显示形式和综合分析 5）ANSYS 建模重点解疑 5.1 接触问题（椎体小关节、肘关节、足踝关节） 5.2 材料库的选取定义（赋予材料属性实现） 5.3 本构关系（线性、非线性） 四、医学临床中的有限元  （生物力学具体案例分析）  有限元软件在生物力学中应用与分析学习（实例分析讲解） 1）颈椎前路蝶型钢板力学分析 2）人工椎间盘置换术后力学分析 3）枢椎前后方不同角度载荷时应力分析 4）股骨-胫骨复合体在人体体重冲击下的运动力学响应研究 5）带锁髓内针、DHS 钢板及近端锁定钢板生物力学性能比较 6）人体胸廓急救按压力学仿真 7）微种植支抗改善露龈笑的有限元分析研究 8）下颌骨体部缺损钛板重建有限元分析研究 建模细节 1）长骨的建模过程（人体四肢骨） 1.1 手工建模 1.2 利用 CT 扫描影像重建 2）关节的建模过程 2.1 椎间盘的建立 2.2 韧带重建 2.3 关节面的处理 3）骨科植入物（板、钉）重建及与骨性结构的综合建模 4）基于临床的口腔生物力学建模及应用 五、辅助课程 1）其它相关软件介绍 Geomagic，Freeform， hypermesh 等 2）结合临床的课题分析与设计思路 3）自由问答 4）建立 QQ 群长期学习平台

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