基于后期错误估计的增强生物机械模拟:双重余量驱动适应性网状精炼的潜力
Huu Phuoc Bui1, Michel Duprez2, Pierre-Yves Rohan3
1Ansys, Lyon, France.
概括
本研究引入了一种新的双重余量 (DWR) 方法,用于精确估计生物力学有限元素分析 (FEA) 中的错误. 这种方法提高了软组织和患者特定应用的计算模型的可靠性.
科学领域:
- 计算力学是计算力学.
- 生物力学 生物力学
- 有限元素分析的研究.
背景情况:
- 有限元素方法 (FEM) 对于解决由部分微分方程控制的工程问题至关重要.
- 使用事后误差估计量化离散误差是FEM的标准做法.
- 这些错误估计在生物力学中的应用和相关性,特别是对大菌株软组织的应用和相关性,仍未得到充分研究.
研究的目的:
- 使用双重余量 (DWR) 技术实施和验证生物机械应用的后续误差估计.
- 在复杂,非线性软组织模拟中,为用户定义的感兴趣量量定制DWR.
- 为了利用各种模型和构成性法律的通用错误估计的自动差异化.
主要方法:
- 实施双重余量 (DWR) 技术用于后期错误估计.
- 适应DWR用于三维几何和非线性超弹性软组织模型.
- 在有限元软件中使用自动区分,用于通用错误计算.
主要成果:
- 使用来自样本的实验数据验证DWR方法的验证.
- 证明该方法对患者特定的生物力学计算的适用性.
- 成功计算了人类部压力模型的误差估计.
结论:
- 提出的基于DWR的后续误差估计对于非线性生物力学问题是有效的.
- 这种技术提高了软组织力学中有限元素分析的准确性和可靠性.
- 该方法适用于一般生物力学建模和特定患者的临床应用.


