Казанский (Приволжский) федеральный университет, КФУ
КАЗАНСКИЙ
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
 
КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНАЯ ОЦЕНКА ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПО ДАННЫМ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ
Форма представленияСтатьи в российских журналах и сборниках
Год публикации2021
Языкрусский
  • Балтина Татьяна Валерьевна, автор
  • Стаценко Евгений Олегович, автор
  • Воробьев Олег Валерьевич, автор
  • Герасимов Олег Владимирович, автор
  • Мухин Дмитрий Александрович, автор
  • Семенова Елена Вячеславовна, автор
  • Библиографическое описание на языке оригинала Воробьёв О.В., Семёнова Е.В., Мухин Д.А., Стаценко Е.О., Балтина Т.В., Герасимов О.В. Конечно-элементная оценка деформированного состояния по данным компьютерной томографии // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. – 2021. – № 2. - С. 44-54. DOI: 10.15593/perm.mech/2021.2.05
    Аннотация В статье представлен один из возможных подходов к моделированию объектов с анизотропными свойствами на основе изображений исследуемой области. Данные с таких изображений учитываются при построении численной модели. В этом случае неоднородность материала может быть включена за счет интегрирования локальной матрицы жесткости каждого конечного элемента с некоторой весовой функцией. Цель исследования заключается в разработке конечного элемента для формирования расчетного ансамбля и моделирования механического поведения с учетом данных двумерных медицинских изображений. Для реализации предложенного подхода использовалось предположение о наличии связи между значениями в пикселях изображений и упругими свойствами материала. Построение сетки базировалось на применении четырехузлового плоского конечного элемента. Подобный подход позволяет использовать количественные фазовые или сканирующие электронные изображения, а также данные компьютерной томографии. Произведен расчет ряда тестовых задач на сжатие образцов элементарной геометрии. В качестве модельной задачи была рассмотрена дистальная часть бедренной кости крысы. Срез компьютерной томографии образца использовался при построении численной модели с учетом неоднородности распределения материала внутри органа. Представлено поле распределения узловых перемещений, основанное на данных, полученных с изображений исследуемой области. В рамках модельной задачи был рассмотрен вопрос влияния разрешающей способности компьютерного томографа на качество получаемых результатов. С этой целью были проведены расчеты на основе сжатых входных медицинских изображений.
    Ключевые слова конечно-элементное моделирование, цифровой прототип, компьютерная томография, негомогенные структуры, костная ткань
    Название журнала Вестник ПНИПУ. Механика
    URL https://elibrary.ru/download/elibrary_46292909_45967538.pdf
    Пожалуйста, используйте этот идентификатор, чтобы цитировать или ссылаться на эту карточку https://repository.kpfu.ru/?p_id=260352

    Полная запись метаданных