一个聚氨泡骨模拟材料模型用于计算模拟:校准,验证和可粉碎泡产量应力比率的影响
Sara Sadeqi1,2, Snehal S Shetye1,2
1Division of Applied Mechanics, Office of Science and Engineering Laboratories, U.S. Food and Drug Administration, 10903 New Hampshire Ave, BLDG 62, Room 2215, Silver Spring, MD 20993.
Journal of biomechanical engineering
|October 24, 2025
概括
这项研究开发了一种开源材料模型,用于刚性聚氨骨泡,这对于生物机械模拟至关重要. 经过验证的模型准确地预测了各种负载下的泡行为,提高了实验和计算研究的可靠性.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 计算建模 计算建模
背景情况:
- 刚性聚氨 (PU) 骨泡对于生物力学研究至关重要.
- 现有的材料模型在各种负载条件下缺乏全面的验证.
- 准确的材料特性对于可靠的生物机械模型至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证PU骨的开源材料模型.
- 为各种负载状态提供适用于各种负载状态的实际模型.
- 为了提高涉及PU骨的有限元模拟的准确性.
主要方法:
- 使用内部和制造商数据进行材料模型参数化.
- 整合了横向的同流体弹性,可粉碎的泡可塑性和性损伤.
- 在剪切,压缩,螺丝拉出和沉降的有限元模拟中测试了模型.
主要成果:
- 开发的材料模型与实验数据有很好的一致性.
- 模拟输出通常在实验值的一个标准偏差范围内.
- 研究了可粉碎泡产应力比率 (k) 对材料响应的影响.
结论:
- 开源材料模型为PU骨泡的表征提供了经过验证和可靠的工具.
- 该模型提高了生物机械模拟的准确性.
- 了解像"k"这样的参数的影响对于预测建模很重要.
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