三维有限元分析

摘要： 背景:从既往的报道可知,经皮三脚架髋臼支撑手术可以实现快速改善骨盆转移瘤疼痛、恢复髋关节活动功能的临床目的。目的:进一步探讨经皮三脚架髋臼支撑手术的临床疗效及生物力学机制。方法:回顾性地纳入广州中医药大学第一附属医院4例5髋髋臼转移瘤患者的临床资料,运用东部合作肿瘤组织评分(ECOG)和目测类比评分进行疗效评价;并利用三维有限元技术构建骨盆-股骨近端三维有限元模型,设定空白组为正常髋臼,模型组为患侧髋臼,治疗组为患侧术后髋臼,观察3组的应力区域情况,分析经皮三脚架髋臼支撑手术的生物力学原理机制。结果与结论:①患者资料分析:4例患者术后的ECOG和疼痛目测类比评分均明显好转(P0.05),可知术后髋臼的应力集中情况得到缓解,达到术前正常骨质的支撑应力效果。③结论:三脚架手术是一种为髋臼转移瘤患者提供安全有效的疼痛缓解并允许早期负重和全身治疗的新技术,该技术给髋臼提供稳定的力学支撑,但其远期临床疗效仍需长期随访评估。

摘要： 背景:种植固定修复已成为患者满意度更高的修复方式,All-on-Four和翼上颌种植在一定条件下均可达到种植要求,目前缺少不同骨质条件下该两种方案生物力学层面的对比分析。目的:采用三维有限元方法比较All-on-Four和翼上颌种植方案在不同骨质下应力分布的差异,探讨适宜的种植方案。方法:选取一名上颌骨骨量严重不足无牙颌患者的锥形束CT数据,建立3种不同皮质骨厚度(1.0,1.5,2.0 mm)及2种不同松质骨密度(高密度、低密度)的实体化模型,每种模型分别设计All-on-Four和翼上颌种植2种方案,共计12组模型。对双侧后牙区各施加200 N垂直静力,计算出种植体、皮质骨的von Mises应力值和钛支架变形量。结果与结论:①两种种植方案下种植体及皮质骨应力最集中处均在最远端位点,钛支架变形最大处均在支架远端;②相同松质骨密度下,无论是All-on-Four还是翼上颌种植,种植体、皮质骨von Mises应力值及钛支架变形量均在皮质骨厚度1 mm时最大,随着皮质骨厚度的增加,种植体、皮质骨von Mises应力值及钛支架变形量减小;③相同种植方案下,低密度松质骨组种植体、皮质骨von Mises应力值及钛支架变形量均大于高密度松质骨组;④相同骨质条件下,翼上颌种植组种植体、皮质骨von Mises应力值及钛支架变形量均小于All-on-Four组(P<0.05);⑤结果表明,皮质骨厚度和松质骨密度增加有利于减小种植体、皮质骨的应力集中和钛支架变形,从生物力学角度,翼上颌种植方案较All-on-Four更有利于种植固定修复的远期预后。

摘要： 背景:颈前路减压手术的核心是解除脊髓和神经的压迫,恢复椎间高度及颈椎的生理曲度。但是目前临床上所应用的融合器无法满足个体化需求,可能导致融合节段终板破坏,融合器下沉或移位。作者设计一种高度可调颈椎融合器,植入椎间隙可达到与椎间隙上下终板贴合。目的:通过三维有限元分析法评价新型颈椎高度可调椎间融合器的力学特点,为临床应用和进一步改进提供相应理论依据。方法:建立颈椎前路椎间盘切除减压融合内固定的三维有限元模型,分为正常组、融合器植入高度较低组、融合器植入高度适中组和融合器植入高度较高组进行重建,并在前屈、后伸、左右侧屈及左右旋转6个工况下,施加50 N预载荷以及1.0 N·m的运动附加弯矩,观察相应的椎体Von Mises应力峰值、融合器Von Mises应力峰值、椎间盘应力及椎体活动度情况。结果与结论:①融合器植入高度适中组对应的融合器Von Mises应力峰值和C_(3)-C_(7)椎体Von Mises应力峰值低于融合器植入高度较低组和融合器植入高度较高组;②植入不同高度融合器后C_(4/5)椎间盘应力差异较为明显;③融合器植入高度较高组C_(3)-C_(7)整体椎间相对活动度降幅最大,融合器植入高度适中组次之,融合器植入高度较低组整体椎间活动度降幅最小;④提示融合器植入高度适中可使颈椎达到即刻稳定,同时对融合器及颈椎椎体应力最小,从而有效避免颈椎融合器下沉。

摘要： 背景:颈椎旋转手法的操作体位主要包括前屈位、中立位、后伸位和旋转方向,关于选用哪种体位实施颈椎旋转手法更有利于整复关节突关节骨错缝治疗神经根型颈椎病,目前尚不清晰。目的:比较不同体位实施颈椎旋转手法整复关节突关节骨错缝治疗神经根型颈椎病的生物力学差异。方法:建立并验证C_(5)-C_(6)正常三维有限元模型,分别模拟前屈、中立、后伸体位往右侧旋转实施颈椎旋转手法,比较不同体位实施颈椎旋转手法时C_(5)双侧下关节突的前后方向和上下方向位移分布。选取整复侧C_(5)下关节突的相同结点作为位移值参考点,比较不同体位实施颈椎旋转手法时整复侧C_(5)下关节突的前后方向和上下方向位移值。结果与结论:①在前屈、中立和后伸3种体位实施颈椎旋转手法,旋转侧C_(5)下关节突均向后下滑动,旋转对侧C_(5)下关节突均向前上滑动,所以C_(5)下关节突的滑动趋势与旋转方向有明显相关性,而与前屈、中立和后伸体位没有明显相关性;②在前屈、中立、后伸体位实施颈椎旋转手法,旋转对侧C_(5)下关节突的向前位移值分别是1.32,1.22和0.77 mm,向上位移值分别是1.49,1.29和0.29 mm;③结果显示,前屈位实施颈椎旋转手法使旋转对侧下关节突的前上位移值最大,说明前屈位往健侧旋转实施颈椎旋转手法可能更有利于整复关节突关节骨错缝治疗神经根型颈椎病。

摘要： 背景:种植磁性覆盖义齿借助种植体、磁性附着体及口腔黏膜为义齿提供固位、支持和稳定,因此种植磁性覆盖义齿对无牙颌患者特别是颌骨状况不理想的患者尤为合适.目的:比较下颌骨种植体支持的平面型及弹性衬垫型磁性附着体义齿在正常骨质和骨质疏松状态下的生物力学特性.方法:选取1例符合要求的无牙颌患者下颌骨、覆盖义齿CT数据,建立包含下颌骨、种植体、磁性附着体及覆盖义齿的三维有限元模型,其中骨质状态有正常骨质与骨质疏松两种情况,磁性附着体有平面型及弹性衬垫型两种.对每种模型的覆盖义齿施加4个加载力,分别为下颌切牙的垂直向加载力、右下尖牙的垂直向加载力、右下第一磨牙的垂直向和倾斜向(颊舌向倾斜45°)加载力,加载力大小均为100 N,分析皮质骨和松质骨的最大应力.结果 与结论:①在同一磁性附着体与加载力下,正常颌骨种植体周围皮质骨的最大应力大于骨质疏松状态下的皮质骨;当施加右下第一磨牙倾斜向加载力时,种植体周围的皮质骨应力值是垂直向加载的2倍以上;当加载条件相同时,无论是正常颌骨还是骨质疏松颌骨,平面型磁性附着体的应力值均高于弹性衬垫型磁性附着体.②在同一磁性附着体与加载力下,正常颌骨种植体周围松质骨的最大应力均大于骨质疏松状态下的松质骨;当施加右下第一磨牙倾斜向加载力时,种植体周围的松质骨应力值是垂直向加载的2倍以上;两种磁性附着体在垂直向力加载下,正常颌骨种植体周围松质骨的最大应力大于骨质疏松状态下的松质骨;当加载条件相同时,无论是正常颌骨还是骨质疏松颌骨,平面型磁性附着体的应力值均明显高于弹性衬垫型磁性附着体.③结果 表明,在骨质疏松状态下,颌骨所受的低应力源于骨组织更大的弹性形变,不利于骨结合,侧向力会造成种植体周围更大的应力产生,不利于种植体的稳定性.

摘要： 背景:种植磁性覆盖义齿借助种植体、磁性附着体及口腔黏膜为义齿提供固位、支持和稳定,因此种植磁性覆盖义齿对无牙颌患者特别是颌骨状况不理想的患者尤为合适。目的:比较下颌骨种植体支持的平面型及弹性衬垫型磁性附着体义齿在正常骨质和骨质疏松状态下的生物力学特性。方法:选取1例符合要求的无牙颌患者下颌骨、覆盖义齿CT数据,建立包含下颌骨、种植体、磁性附着体及覆盖义齿的三维有限元模型,其中骨质状态有正常骨质与骨质疏松两种情况,磁性附着体有平面型及弹性衬垫型两种。对每种模型的覆盖义齿施加4个加载力,分别为下颌切牙的垂直向加载力、右下尖牙的垂直向加载力、右下第一磨牙的垂直向和倾斜向(颊舌向倾斜45°)加载力,加载力大小均为100 N,分析皮质骨和松质骨的最大应力。结果与结论:(1)在同一磁性附着体与加载力下,正常颌骨种植体周围皮质骨的最大应力大于骨质疏松状态下的皮质骨;当施加右下第一磨牙倾斜向加载力时,种植体周围的皮质骨应力值是垂直向加载的2倍以上;当加载条件相同时,无论是正常颌骨还是骨质疏松颌骨,平面型磁性附着体的应力值均高于弹性衬垫型磁性附着体。(2)在同一磁性附着体与加载力下,正常颌骨种植体周围松质骨的最大应力均大于骨质疏松状态下的松质骨;当施加右下第一磨牙倾斜向加载力时,种植体周围的松质骨应力值是垂直向加载的2倍以上;两种磁性附着体在垂直向力加载下,正常颌骨种植体周围松质骨的最大应力大于骨质疏松状态下的松质骨;当加载条件相同时,无论是正常颌骨还是骨质疏松颌骨,平面型磁性附着体的应力值均明显高于弹性衬垫型磁性附着体。(3)结果表明,在骨质疏松状态下,颌骨所受的低应力源于骨组织更大的弹性形变,不利于骨结合,侧向力会造成种植体周围更大的应力产生,不利于种植体的稳定性。

摘要： 背景:四颗种植体支持的覆盖义齿是下颌牙列缺失的常用治疗方法,而下颌骨的骨密度会影响生物力学结果、种植体支持修复体的稳定和周围组织的健康,进而影响长期治疗效果.目的:通过三维有限元分析评价骨密度对使用Locator附着体固定的四颗种植体支持的无牙下颌覆盖义齿应力分布的影响.方法:选择4例无全身系统性疾病的男性下颌牙列缺失患者,建立三维有限元模型,4例患者均已安装四颗种植体支持的Locator式下颌种植覆盖义齿,基于其锥形束计算机断层扫描数据建立基于4种不同骨类型(类型1、2、3和4,对应骨松质的弹性模量依次为9.5,5.5,1.6,0.69 GPa)的4个无牙下颌骨模型(M1、M2、M3和M4),均通过4颗种植体支持的Locator附着体种植覆盖义齿修复.在右下第一磨牙上施加3个方向120 N的力后,测量骨密质、骨松质和种植体上的von Mises应力.结果 与结论:①对于骨密质(或骨松质),在模型M1、M2、M3和M4的种植体周围区域出现了最高的应力集中,主要在远端种植体的右侧(加载区域),在3种载荷条件下,骨密质最大von Mises应力从模型M1逐渐增加到模型M4,骨松质的最大von Mises应力从模型M4逐渐增加到模型M1.②在种植体颈部、种植体和Locator附着体之间的接触区域观察到最高的应力集中,尤其是在远端种植体的加载侧,最高应力值出现在模型M4,最低值出现在模型M1.③结果 表明,骨密度高的1型和2型骨最适合下颌种植覆盖义齿,骨密度低的4型骨可能会增加生物和机械并发症的风险.

摘要： 背景:当采用双侧经皮椎体强化治疗骨质疏松性椎体压缩骨折时,骨水泥在骨折椎体内的填充位置包括前外侧、前内侧和后外侧3种,尤其多见于椎体体积相对较大的腰椎。目前尚未发现有相关生物力学研究对比这3种骨水泥填充位置对骨折椎体的生物力学特性影响差异。目的:采用三维有限元分析法比较3种骨水泥填充位置对骨质疏松性椎体压缩骨折的生物力学特性影响。方法:建立L1-L5节段骨质疏松性腰椎三维有限元模型并在L3椎体构建骨质疏松性椎体压缩骨折模型,然后于骨质疏松性椎体压缩骨折模型分别模拟3种骨水泥填充位置:前外侧、前内侧和后外侧,共获得4组模型。在相同边界条件下(前屈、后伸、侧屈、旋转)进行三维有限元分析,计算比较4组模型中L3椎体最大米塞斯应力和骨折区域最大位移。结果与结论:①在前屈加载条件下,前外侧、前内侧和后外侧骨水泥填充后的L3椎体最大米塞斯应力分别约为骨质疏松性椎体压缩骨折模型的18.31%,19.43%,28.31%,骨折区域最大位移分别约为骨质疏松性椎体压缩骨折模型的13.92%,16.49%,29.90%。说明与经皮椎体强化前相比,经皮椎体强化后的最大米塞斯应力和最大位移均显著降低,前外侧骨水泥填充的最大米塞斯应力和最大位移最小;在后伸、侧屈和旋转加载条件下可见类似结果;②结果发现,前外侧骨水泥填充可以更好地恢复骨折椎体的强度和稳定性,建议通过靶向穿刺置管、精准注射骨水泥技术首先保证骨水泥在骨折椎体前外侧骨折区域的填充。

摘要： 背景:四颗种植体支持的覆盖义齿是下颌牙列缺失的常用治疗方法,而下颌骨的骨密度会影响生物力学结果、种植体支持修复体的稳定和周围组织的健康,进而影响长期治疗效果。目的:通过三维有限元分析评价骨密度对使用Locator附着体固定的四颗种植体支持的无牙下颌覆盖义齿应力分布的影响。方法:选择4例无全身系统性疾病的男性下颌牙列缺失患者,建立三维有限元模型,4例患者均已安装四颗种植体支持的Locator式下颌种植覆盖义齿,基于其锥形束计算机断层扫描数据建立基于4种不同骨类型(类型1、2、3和4,对应骨松质的弹性模量依次为9.5,5.5,1.6,0.69 GPa)的4个无牙下颌骨模型(M1、M2、M3和M4),均通过4颗种植体支持的Locator附着体种植覆盖义齿修复。在右下第一磨牙上施加3个方向120 N的力后,测量骨密质、骨松质和种植体上的von Mises应力。结果与结论:①对于骨密质(或骨松质),在模型M1、M2、M3和M4的种植体周围区域出现了最高的应力集中,主要在远端种植体的右侧(加载区域),在3种载荷条件下,骨密质最大von Mises应力从模型M1逐渐增加到模型M4,骨松质的最大von Mises应力从模型M4逐渐增加到模型M1。②在种植体颈部、种植体和Locator附着体之间的接触区域观察到最高的应力集中,尤其是在远端种植体的加载侧,最高应力值出现在模型M4,最低值出现在模型M1。③结果表明,骨密度高的1型和2型骨最适合下颌种植覆盖义齿,骨密度低的4型骨可能会增加生物和机械并发症的风险。

摘要： 背景:当采用双侧经皮椎体强化治疗骨质疏松性椎体压缩骨折时,骨水泥在骨折椎体内的填充位置包括前外侧、前内侧和后外侧3种,尤其多见于椎体体积相对较大的腰椎.目前尚未发现有相关生物力学研究对比这3种骨水泥填充位置对骨折椎体的生物力学特性影响差异.目的:采用三维有限元分析法比较3种骨水泥填充位置对骨质疏松性椎体压缩骨折的生物力学特性影响.方法:建立L1-L5节段骨质疏松性腰椎三维有限元模型并在L3椎体构建骨质疏松性椎体压缩骨折模型,然后于骨质疏松性椎体压缩骨折模型分别模拟3种骨水泥填充位置:前外侧、前内侧和后外侧,共获得4组模型.在相同边界条件下(前屈、后伸、侧屈、旋转)进行三维有限元分析,计算比较4组模型中L3椎体最大米塞斯应力和骨折区域最大位移.结果 与结论:①在前屈加载条件下,前外侧、前内侧和后外侧骨水泥填充后的L3椎体最大米塞斯应力分别约为骨质疏松性椎体压缩骨折模型的18.31％,19.43％,28.31％,骨折区域最大位移分别约为骨质疏松性椎体压缩骨折模型的13.92％,16.49％,29.90％.说明与经皮椎体强化前相比,经皮椎体强化后的最大米塞斯应力和最大位移均显著降低,前外侧骨水泥填充的最大米塞斯应力和最大位移最小;在后伸、侧屈和旋转加载条件下可见类似结果;②结果发现,前外侧骨水泥填充可以更好地恢复骨折椎体的强度和稳定性,建议通过靶向穿刺置管、精准注射骨水泥技术首先保证骨水泥在骨折椎体前外侧骨折区域的填充.

摘要： 利用三维有限元分析,探讨无托槽隐形矫治中不同控根附件的磨牙控根作用.通过三维有限元分析得出：添加控根附件后增加了上颌第一磨牙近中移动的效率，颊侧双半圆柱形优化附件控根作用优于传统矩形附件，但是所有的附件组合均不能达到磨牙完全的近中整体移动。

摘要： 针对陆上风机基础存在的承台裂缝、防水破坏、基础环溢浆等问题,利用传统二维有限元对基础应力分析过于简化.采用三维有限元方法并考虑了钢筋与混凝土的耦合作用,对风机基础的受力情况进行分析.结合有限元方法模拟的结果及风机基础破坏资料,得出风机基础破坏的原因主要是在基础环和混凝土连接的底部及表面环内连接区域产生应力集中区,应力集中区混凝土产生损伤破坏进而产生表层的承台裂缝、防水破坏.在受力分析的基础上对防止基础破坏提出了有针对性的加固方法.

摘要： 乌东德发电洞进水塔体型大,塔高76.5m,单塔宽度37.0m,过水流量较大,又处于地震烈度较高的区域,因而在其塔身结构设计的同时需要充分考虑地震荷载的影响.文中利用ANSYS软件对乌东德水电站发电洞的进水塔进行了静、动力结构分析,研究了塔身在完建期和运行期的自振频率的差异,分析了各阶振型的变形体征:第一阶振型主要是顺水流方向的变形,第二阶振型主要是垂直于水流方向的变形,第三阶振型主要是铅直方向的变形,第四阶振型主要是顺水流方向的变形,第五阶振型主要是横向扭转变形,其余各阶振型主要是塔体的局部震动或者是以上各振型的高阶组合振型.然后采用反应谱法分别进行顺水流方向、垂直于水流方向和前置方向的动力计算,再按照相应的工况将静力和动力的计算结果叠加后,对塔体的应力水平和稳定性进行了分析.计算结果表明校核洪水位工况下的水荷载和地震工况下的地震荷载是塔体产生较大应力的主要原因,在这两种工况下塔身底板和边墩连接处以及过水断面的顶拱处的最大拉应力超过了相应区域的材料的抗拉强度,针对这些拉应力较大的部位,应该配置一定数量的钢筋,让其承担一定量的拉应力,防止混凝土开裂.最后对塔体进行抗滑、抗浮和抗倾覆稳定性计算,计算结果表明:塔身稳定性良好,满足规范要求.

摘要： 以沈阳某盾构法综合管廊隧道下穿在建盖挖顺做法基坑为工程实例,在对工程实测数据进行分析基础上,利用小应变硬化本构模型进行三维有限元数值模拟研究,分析了盾构隧道下穿在建基坑引发的围护结构位移、水平支撑变形和基坑内既有结构变形.研究表明,利用小应变硬化本构模型可对盾构隧道下穿在建基坑问题进行较好的模拟;盾构隧道下穿基坑将引发围护结构顶部产生差异沉降;基坑内已施工完成的结构和水平支撑将发生"两边沉降大,中间沉降小"的上凸型变形;合理设计的立柱可有效控制盾构下穿引发的水平支撑沉降.

摘要： 铆钉/螺栓连接是飞机结构中最常用的机械连接方式,结构的破坏也往往起源于紧固件及附近结构,连接件的剪切失效是最为常见失效模式.本文采用非线性有限元分析法,借助三维Abaqus细节有限元模型计算出紧固件的弹性阶段的剪切刚度,通过与常用工程算法计算结果的对比,验证了三维模型计算紧固件刚度方法的有效性.最后,将材料弹塑性引入到分析当中,得到了紧固件的非线性剪切刚度曲线,为机械连接的进一步仿真研究提供了分析方法.

摘要： 钻杆接头是钻柱的薄弱环节,其外径相对较大,在使用过程中比钻杆本体更容易发生不同程度的磨损,使得壁厚变薄,影响接头的连接强度.API标准给出了钻杆接头的分级依据及其抗扭强度、抗拉强度计算公式,但基于诸多假设条件,且未考虑台肩磨损对接头性能的影响.实验方法虽能直观地评价降级钻杆接头的综合性能,然而其所需周期长、费用高,且无法直接测量和描述接头内部的应力应变特征,因而数值模拟方法得到重视.目前普遍采用的二维轴对称有限元分析方法由于忽略了螺纹牙的螺旋升角,难以描述轴向力、扭矩作用下钻杆接头的真实受力状态,很难评价钻杆接头的抗拉强度和抗扭强度.本文考虑螺纹牙螺旋升角的影响,分别建立新钻杆接头、降级钻杆接头(包括均匀磨损和偏心磨损)的三维弹塑性有限元计算模型,研究不同程度磨损条件下钻杆接头的受力特征,明确磨损对钻杆接头抗扭性能和抗拉性能的影响.结果表明,磨损降低了台肩处的抗扭性能,而API标准中钻杆接头抗扭强度计算公式并未考虑到这一点,使得降级钻杆接头的实际抗扭强度比API标准给定值更低,实际作业中如果按照API给定值操作存在一定的安全隐患.同时,偏心磨损对钻杆接头的抗拉性能有较大的影响,应引起重视.基于降级钻杆接头的三维应力特征分析,形成了降级钻杆接头抗扭强度和抗拉强度确定方法.

摘要： 本文通过对郑州地铁3号线一地下交换车站建立整体三维有限元模型,采用模拟远场地基和结构相互作用的粘弹性人工边界,通过振动输入的方法,计算了地下结构在水平地震荷载作用下的变形和强度的响应情况.结果表明,地震作用下,该地下结构的响应要远大于静力工况,同时,结构的大部分部位能够满足层间位移角及强度的要求,在结构的梁板柱交界部位是地震过程中的薄弱部位,可有针对性地通过增大构件截面尺寸、提高配筋率等措施加强薄弱部位的抗震设计,切实提高地铁车站结构的整体抗震性能.

摘要： 本文通过对郑州地铁3号线一地下交换车站建立整体三维有限元模型,采用模拟远场地基和结构相互作用的粘弹性人工边界,通过振动输入的方法,计算了地下结构在水平地震荷载作用下的变形和强度的响应情况.结果表明,地震作用下,该地下结构的响应要远大于静力工况,同时,结构的大部分部位能够满足层间位移角及强度的要求,在结构的梁板柱交界部位是地震过程中的薄弱部位,可有针对性地通过增大构件截面尺寸、提高配筋率等措施加强薄弱部位的抗震设计,切实提高地铁车站结构的整体抗震性能.

摘要： 本文通过对郑州地铁3号线一地下交换车站建立整体三维有限元模型,采用模拟远场地基和结构相互作用的粘弹性人工边界,通过振动输入的方法,计算了地下结构在水平地震荷载作用下的变形和强度的响应情况.结果表明,地震作用下,该地下结构的响应要远大于静力工况,同时,结构的大部分部位能够满足层间位移角及强度的要求,在结构的梁板柱交界部位是地震过程中的薄弱部位,可有针对性地通过增大构件截面尺寸、提高配筋率等措施加强薄弱部位的抗震设计,切实提高地铁车站结构的整体抗震性能.

摘要： 本文通过对郑州地铁3号线一地下交换车站建立整体三维有限元模型,采用模拟远场地基和结构相互作用的粘弹性人工边界,通过振动输入的方法,计算了地下结构在水平地震荷载作用下的变形和强度的响应情况.结果表明,地震作用下,该地下结构的响应要远大于静力工况,同时,结构的大部分部位能够满足层间位移角及强度的要求,在结构的梁板柱交界部位是地震过程中的薄弱部位,可有针对性地通过增大构件截面尺寸、提高配筋率等措施加强薄弱部位的抗震设计,切实提高地铁车站结构的整体抗震性能.

摘要： 本发明公开了一种动力学分析、三维造型和有限元分析软件之间数据自动转换的方法，包括以下步骤：启动机械系统动力学分析软件，加载虚拟样机模型进行运动学动力学仿真；在所述三维造型软件中利用相关插件程序生成所述动力学分析软件可识别的CMD命令文件；在所述有限元分析软件中导出对应模型的模态中性文件；利用所述动力学分析软件读取上述生成的所述CMD命令文件和所述模态中性文件并进行刚柔混合仿真；进行循环性的修改模型和柔性化模型，并将较优的结果屏幕显示以及保存数据文件。将本发明的数据自动转换的方法应用于复杂的机械系统设计、分析，可以提高产品设计精度和设计效率。

摘要： 本发明公开了一种基于有限元分析的航天装置结构三维热变形测量方法，建立航天装置结构的三维热变形有限元模型；在地面模拟环境下，采集航天装置结构的多点热变形数据，及航天装置结构的本体温度分布物理场数据；使用地面模拟环境下采集的数据，用拟合方法对航天装置结构的热变形有限元模型的参数进行修正，建立结构热变形与温度物理场作用的映射关系；在轨工作状态下，采用经过参数修正的热变形有限元模型，将航天装置结构在轨实测的物理场数据作为模型输入，得到航天装置结构的在轨三维热变形数据。本发明在空间状态下无需配合外部高精度几何量测量设备，可解决真空、失重、高低温等特殊空间环境条件下大尺寸复杂结构件变形量的准确测量问题。

摘要： 本发明公开了一种三维造型软件与有限元分析软件之间数据自动转换的方法，包括以下步骤：启动有限元分析软件，载入模型并进行有限元分析；从有限元分析软件中启动三维造型软件；在有限元分析软件中完成读取文件并进行有限元仿真分析；利用有限元分析软件的后处理模块和数据读写功能保存结果为数据文件；利用有限元分析软件中的流程控制命令实现上述过程的循环运行。本发明的数据自动转换方法将三维建模软件强大的建模功能和有限元分析软件有限元功能真正无缝集成起来，对于复杂的机械系统设计、分析提供了一种科学、高效而可靠的解决方式，提高了产品设计精度和设计效率。

摘要： 本发明提供一种实时显示测量结果和室温值、方便计算触头温升并利用测试标准判断连接器是否合格的基于三维热场有限元分析的电力连接器触头温升测量方法。步骤如下：利用有限元仿真分析软件ANSYS建立电力连接器三维热场模型，利用接触电阻值和接触面积大小，通过计算建立接触电阻等效体模型；对仿真得到的连接器触头端面所有节点温度和触头接线端部所有节点温度进行数据处理；通过与试验中测得的连接器触头接线端部温度的瞬时值对比，验证模型的正确性；上位机选择一相进行测量。本发明可实时显示测量结果和室温值，方便计算触头温升、判断连接器是否合格。

摘要： 本发明属于三维模型重建技术，特别涉及一种融合有限元分析法的超声波三维快速重建及分析方法，所述重建方法包括：以超声波点阵所在的平面为x‑y平面建立笛卡尔坐标系；对所需要扫描的空间域进行网格化剖分，将需要扫描的空间划分为多个子空间；在已进行网络划分的扫描空间中，利用M×N的超声波点阵分别对物体的主视图、仰视图、左视图、右视图、俯视图、后视图进行数据的采集；针对每个视图的超声波点阵，进行三维三次样条插值，获得该视图的三维曲面；将物体各个视图的三维曲面进行拼接，获得物体的三维模型；本发明不依赖计算机成像辅助算法，图像清晰度具有大幅提高；同时本申请数据运算量少，大幅度减少空间感知信息。

摘要： 本发明公开了一种动力学分析、三维造型和有限元分析软件之间数据自动转换的方法，包括以下步骤：启动机械系统动力学分析软件，加载虚拟样机模型进行运动学动力学仿真；在所述三维造型软件中利用相关插件程序生成所述动力学分析软件可识别的CMD命令文件；在所述有限元分析软件中导出对应模型的模态中性文件；利用所述动力学分析软件读取上述生成的所述CMD命令文件和所述模态中性文件并进行刚柔混合仿真；进行循环性的修改模型和柔性化模型，并将较优的结果屏幕显示以及保存数据文件。将本发明的数据自动转换的方法应用于复杂的机械系统设计、分析，可以提高产品设计精度和设计效率。

摘要： 本发明涉及一种三维连续切削有限元分析方法、装置及电子设备，包括：获取实际工件的几何参数和实际刀具的刀具参数；根据所述刀具参数和所述几何参数进行装配，得到耦合欧拉‑拉格朗日模型，并针对不同区域进行网格划分，生成三维连续切削的有限元网格模型；根据实际工件和实际刀具的材料参数，建立材料模型；针对所述有限元网格模型的不同区域，设置不同的模型参数进行切削仿真，并提取仿真的切削数据。本发明在三维连续切削有限元模型中，针对不同区域设置网格，且网格在空间中固定，完全避免了网格过度变形而导致仿真中断，同时可以将网格尺寸设置成很小，更大程度的保证了仿真的精确性。

摘要： 本发明公开了一种基于有限元分析的航天装置结构三维热变形测量方法，建立航天装置结构的三维热变形有限元模型；在地面模拟环境下，采集航天装置结构的多点热变形数据，及航天装置结构的本体温度分布物理场数据；使用地面模拟环境下采集的数据，用拟合方法对航天装置结构的热变形有限元模型的参数进行修正，建立结构热变形与温度物理场作用的映射关系；在轨工作状态下，采用经过参数修正的热变形有限元模型，将航天装置结构在轨实测的物理场数据作为模型输入，得到航天装置结构的在轨三维热变形数据。本发明在空间状态下无需配合外部高精度几何量测量设备，可解决真空、失重、高低温等特殊空间环境条件下大尺寸复杂结构件变形量的准确测量问题。

摘要： 本发明公开了一种生物体结构的三维重构与有限元分析方法，包括以下步骤：(一)运用CT断层扫描仪对生物体骨骼进行三维扫描得到断层数据文件；(二)将得到断层数据文件导入Avizo软件中，对生物体骨骼进行三维模型的重构，得到简化的三维模型，并以“.stl”文件保存；(三)运用Geomagic Studio软件对生物体骨骼三维模型进行表面优化、模型数据量的简化、转换成CAD模型并以“.igs”格式保存；(四)运用ANSYS软件对生物体骨骼三维模型进行数学的分析。采用本发明的技术方案能解决三维模型重构过程中对生物体特定部分的三维结构的重构问题，得到的三维模型精度高，方法简单有效，三维模型格式转换灵活。

摘要： 本申请公开了既有线高速铁路路堤加宽的三维有限元分析方法。该方法包括以下步骤：(1)对列车‑轨道‑路堤结构进行抽象处理，形成物理模型；(2)基于力学理论对结构受力变形及各边界条件建立耦合系统矩阵形成数学模型；(3)借助相关工具形成初始应力场；(4)进行塑性计算和安全计算，通过现场实验测试或模型试验数据对模型进行验证并对计算结果分析应用。本申请实现困难低，步骤简洁，可分析因素广，考虑了边界条件等因素对计算结果的影响，且可以模拟三维稳定性问题，在实际工程中既有线路高速铁路路堤加宽的设计环节有很好的应用前景。