本文關鍵詞： 軟組織 黏彈性 切割 失效 數值模擬　出處：《科學通報》2016年23期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：腦組織試樣的無損切割是腦組織力學性能精準測試的前提條件.通過準靜態(tài)拉伸、松弛實驗建立腦組織的黏彈性本構.利用接口子程序VUMAT將腦組織的五參數黏彈性屬性及等效Mises應力失效準則嵌入ABAQUS中,進行腦組織切割過程數值模擬.研究了刀具與腦組織間摩擦系數、刀刃曲率半徑、刀刃夾角和刀具切割速度對切入力和切入位移的影響規(guī)律.結果表明曲率半徑對切入力的影響最為顯著,摩擦系數和刀刃夾角的影響相對較小,切入力和切入位移隨切割速度增加而減小.研究結果對軟物質的切割過程數值模擬研究以及腦組織力學性能實驗試樣的微創(chuàng)切割具有參考價值.
[Abstract]:The nondestructive cutting of brain tissue specimen is the precondition of accurate measurement of mechanical properties of brain tissue. The viscoelastic constitutive model of brain tissue was established by relaxation experiment. The five-parameter viscoelastic properties of brain tissue and the equivalent Mises stress failure criterion were embedded in ABAQUS by the interface subroutine VUMAT. The friction coefficient between the cutting tool and the brain tissue and the radius of curvature of the cutting edge were studied. The results show that the radius of curvature has the most significant influence on the cutting force, and the influence of friction coefficient and cutting edge angle is relatively small. The cutting force and displacement decrease with the increase of cutting speed. The results are valuable for the numerical simulation of soft matter cutting process and the minimally invasive cutting of brain tissue mechanical properties.
【作者單位】： 大連理工大學工程力學系 工業(yè)裝備結構分析國家重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金(11272080,11572080) 遼寧省自然科學基金(2015020198) 中央高�；究蒲袠I(yè)務費專項資金(DUT15JJG06,DUT14LK36) 教育部留學回國人員科研啟動基金資助
【分類號】：R741
【正文快照】： 引用格式:張偉,馮亮亮,吳樊,等.超軟腦組織切割過程數值模擬.科學通報,2016,61:2613 2619Zhang W,Feng L L,Wu F,et al.Numerical simulation of the cutting process of super soft brain tissue(in Chinese).Chin Sci Bull,2016,61:*聯系人,E-mail:cwwu@dlut.edu.cn國家自

【相似文獻】

相關期刊論文 前2條

1 修允;陳嵐;劉瑜鳳;陳舜華;高云維;;藥用蒸餾水機基本傳熱結構性能分析[J];中國醫(yī)藥工業(yè)雜志;2014年06期

2 ;[J];;年期

相關會議論文 前10條

1 劉慈群;郭白奇;;有彌散和吸附的徑向滲流的數值模擬[A];第五屆全國水動力學學術會議暨第十五屆全國水動力學研討會文集[C];2001年

2 袁帥;張漢昭;古成鋼;;爆炸密封的初步數值模擬研究[A];第五屆全國強動載效應及防護學術會議暨復雜介質/結構的動態(tài)力學行為創(chuàng)新研究群體學術研討會論文集[C];2013年

3 孫遠翔;徐琳;;混凝土和鋼筋混凝土沖擊試驗的數值模擬[A];第22屆全國結構工程學術會議論文集第Ⅲ冊[C];2013年

4 陳剛;陳忠富;;45鋼Taylor撞擊變形的數值模擬[A];中國力學學會學術大會'2009論文摘要集[C];2009年

5 沈成康;吳建成;翁智遠;趙永言;;混凝土板在彈體沖擊下的響應試驗與數值模擬[A];第八屆全國結構工程學術會議論文集（第Ⅲ卷）[C];1999年

6 劉仁培;董祖玨;魏艷紅;;焊接凝固裂紋數值模擬前處理系統(tǒng)[A];第十次全國焊接會議論文集（第1冊）[C];2001年

7 余春祥;;彈丸穿鋼靶姿態(tài)變化的數值模擬[A];中國工程物理研究院科技年報（2005）[C];2005年

8 買買提明·艾尼;;現代數值模擬方法與工程實際應用[A];第22屆全國結構工程學術會議論文集第Ⅰ冊[C];2013年

9 劉瑞祥;陳立亮;周建新;廖敦明;;鑄造數值模擬技術在重機行業(yè)的應用[A];首屆中國大型鑄鍛件制造技術發(fā)展論壇論文集[C];2006年

10 張勛;徐豐;;數值模擬倒三角腔內分層流體的瞬態(tài)對流[A];北京力學會第20屆學術年會論文集[C];2014年

相關重要報紙文章 前4條

1 本報實習記者 蔣文雯 通訊員 羅耀華;寶鋼數值模擬研究和應用領跑鋼鐵行業(yè)[N];中國冶金報;2012年

2 通訊員 朱江　馮明農;風能項目組研討數值模擬產品共享[N];中國氣象報;2010年

3 楊雄飛;煉鋼與環(huán)境技術的研究方法[N];世界金屬導報;2007年

4 上海交通大學 潘健生;材料熱處理過程的數值模擬[N];科技日報;2002年

相關博士學位論文 前7條

1 楊文彬;幾類反應擴散模型的動力學行為及其數值模擬[D];陜西師范大學;2015年

2 郄思遠;多級環(huán)流裝置的流體力學研究與其在分離過程中的應用[D];天津大學;2014年

3 Mohammed Aman Ullah（阿曼）;用守恒型跟蹤算法數值模擬流體中的介質界面[D];上海大學;2011年

4 楊堅;縫洞型碳酸鹽巖油藏縫洞單元數值模擬理論與方法研究[D];中國石油大學;2007年

5 張立文;數值模擬技術在金屬材料固態(tài)加工中的應用[D];大連理工大學;2004年

6 史鋒;野外風沙躍移運動的觀測實驗與數值模擬[D];蘭州大學;2010年

7 王志東;三維自由面湍流場數值模擬及其在水利工程中的應用[D];河海大學;2004年

相關碩士學位論文 前10條

1 魏月友;基于數值模擬的離心浮選機結構優(yōu)化研究[D];河北工業(yè)大學;2015年

2 孫光明;圓球粒子沉降的數值模擬及實驗研究[D];浙江大學;2006年

3 齊殿軍;大慶長垣高臺子油田葡萄花油層精細油藏描述及數值模擬一體化研究[D];吉林大學;2012年

4 屈春葉;離心泵的內部三維流場數值模擬研究[D];太原理工大學;2013年

5 鄒星;結構物出水過程的數值模擬[D];大連理工大學;2013年

6 劉春元;熱毛細對流的研究及其數值模擬[D];河北工業(yè)大學;2003年

7 陳陶;激光與物質熱作用過程的數值模擬研究[D];南京理工大學;2004年

8 錢聲華;井下它激自增流量理論及數值模擬[D];西南石油學院;2004年

9 嚴世強;基于GIS的海上泄漏化學品行為數值模擬研究[D];大連海事大學;2004年

10 李建龍;小型離心風扇數值模擬分析[D];南京理工大學;2012年

，

本文編號：1450079