| 【中文题名】 | 人体软组织建模中的弹性模型的修改 |
| 【英文题名】 | Modifications on Elastic Deformable Model of Soft Tissue |
| 【学科专业】 | 生物医学工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-6-11 |
| 【中关键词】 | 软组织形变模型,质量-弹簧模型,有限元模型,准不可压缩性,各向异性,网格划分 |
| 【英关键词】 | soft tissue deformable model,mass-spring model,finite element model,anisotropy,incompressibility,mesh generation, |
| 【分类导航】 | 医药、卫生>基础医学>医用一般科学>生物医学工程>> |
| 【论文摘要】 |
人体软组织弹性模型是指用于软组织形变建模的形变模型。随着生物力学的发展和计算机运算速度的提高,物理形变模型得到了很大的发展,先后出现了质量-弹簧模型和有限元模型。本文着重研究了质量-弹簧模型的精确性和添加了生物力学特性的有限元模型。
质量-弹簧模型是从离散物体模型出发考虑的。常规的质量-弹簧模型求解方法是欧拉迭代方法,系统参数比较多,收敛性、精确性较差。本文在实验室前期工作基础上,在能够保证系统收敛的参数范围中,运用遗传算法对参数进行优化,寻求能够提高模型的精度的参数。
有限元模型是运用有限元方法的连续模型。本文介绍了有限元模型的建模思想和运用有限元模型进行形变计算的5个基本步骤,并运用有限元模型对实验物体做形变模拟。同时,为了让有限元模型更加真实逼真的模拟物体真实的形变,在论文中我们将软组织的两个生物力学特性,准不可压缩性和各向异性,添加到模型中去,并对结果作了详细的比较分析。
本文最后讨论了有限元分析的前置处理阶段—网格划分方法。在前阶段的有限元分析的实验中,网格划分这一部分的实现都是人为简单的划分,而一旦将有限元模型应用到手术模拟中去模拟表面结构复杂的软组织时,这种人为... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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ABSTRACT |
4-7 |
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第一章 绪论 |
7-15 |
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1.1 课题研究背景和意义 |
7-8 |
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1.2 国内外研究现状 |
8-10 |
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1.3 论文研究内容及章节安排 |
10-12 |
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参考文献 |
12-15 |
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第二章 弹簧模型中参数的优化 |
15-21 |
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2.1 参数优化的理论分析 |
15-16 |
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2.2 遗传算法（GA） |
16-18 |
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2.3 实验 |
18-19 |
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2.4 小结 |
19-20 |
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参考文献 |
20-21 |
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第三章 有限元模型 |
21-35 |
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3.1 软组织的生物力学特性 |
21-22 |
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3.2 有限元模型 |
22-33 |
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3.2.1 有限元方法 |
23-30 |
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3.2.2 实验模型 |
30-33 |
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参考文献 |
33-35 |
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第四章 有限元模型的修正 |
35-47 |
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4.1 准不可压缩性 |
35-39 |
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4.1.1 公式的修正 |
35-36 |
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4.1.2 模型 |
36-39 |
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4.2 各向异性 |
39-45 |
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4.2.1 理论分析 |
39-43 |
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4.2.2 实验 |
43-45 |
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4.3 小结 |
45-46 |
|
参考文献 |
46-47 |
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第五章 网格划分 |
47-59 |
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5.1 有限元分析对网格划分的要求 |
48 |
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5.2 网格划分算法 |
48-55 |
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5.2.1 二维Delaunay算法 |
49-50 |
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5.2.2 三维Delaunay算法 |
50-52 |
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5.2.3 约束Delaunay四面体化 |
52-55 |
|
5.3 实验 |
55-56 |
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5.4 小结 |
56-57 |
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参考文献 |
57-59 |
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第六章 总结与展望 |
59-61 |
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6.1 论文工作的总结 |
59 |
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6.2 今后研究工作的展望 |
59-61 |
|
致谢 |
61 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.205320 |
