KFU. Card publication. Конечно-элементная оценка деформированного состояния по данным компьютерной томографии

KAZAN
FEDERAL UNIVERSITY

- RUS
- 中文
- ES

КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНАЯ ОЦЕНКА ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПО ДАННЫМ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ

Form of presentation

Articles in Russian journals and collections

Year of publication

2021

Язык

русский

Authors, employees of KFU

Baltina Tatyana Valerevna, author

Stacenko Evgeniy Olegovich, author

Authors, postgraduates KFU

Vorobev Oleg Valerevich, postgraduate kfu

Gerasimov Oleg Vladimirovich, postgraduate kfu

Mukhin Dmitriy Aleksandrovich, postgraduate kfu

Semenova Elena Vyacheslavovna, postgraduate kfu

Bibliographic description in the original language

Vorobyov O.V., Semyonova E.V., Mukhin D.A., Stacenko E.O., Baltina T.V., Gerasimov O.V. Konechno-elementnaya ocenka deformirovannogo sostoyaniya po dannym kompyuternoy tomografii // Vestnik Permskogo nacionalnogo issledovatelskogo politekhnicheskogo universiteta. Mekhanika. – 2021. – № 2. - S. 44-54. DOI: 10.15593/perm.mech/2021.2.05

Annotation

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.

Keywords

конечно-элементное моделирование, цифровой прототип, компьютерная томография, негомогенные структуры, костная ткань

The name of the journal

Вестник ПНИПУ. Механика

URL

https://elibrary.ru/download/elibrary_46292909_45967538.pdf

Please use this ID to quote from or refer to the card

https://repository.kpfu.ru/eng/?p_id=260352&p_lang=2

Full metadata record

Field DC	Value	Language
dc.contributor.author	Baltina Tatyana Valerevna	ru_RU
dc.contributor.author	Stacenko Evgeniy Olegovich	ru_RU
dc.contributor.author	Vorobev Oleg Valerevich	ru_RU
dc.contributor.author	Gerasimov Oleg Vladimirovich	ru_RU
dc.contributor.author	Mukhin Dmitriy Aleksandrovich	ru_RU
dc.contributor.author	Semenova Elena Vyacheslavovna	ru_RU
dc.date.accessioned	2021-01-01T00:00:00Z	ru_RU
dc.date.available	2021-01-01T00:00:00Z	ru_RU
dc.date.issued	2021	ru_RU
dc.identifier.citation	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	ru_RU
dc.identifier.uri	https://repository.kpfu.ru/eng/?p_id=260352&p_lang=2	ru_RU
dc.description.abstract	Вестник ПНИПУ. Механика	ru_RU
dc.description.abstract	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.	ru_RU
dc.language.iso	ru	ru_RU
dc.subject	конечно-элементное моделирование	ru_RU
dc.subject	цифровой прототип	ru_RU
dc.subject	компьютерная томография	ru_RU
dc.subject	негомогенные структуры	ru_RU
dc.subject	костная ткань	ru_RU
dc.title	Конечно-элементная оценка деформированного состояния по данным компьютерной томографии	ru_RU
dc.type	Articles in Russian journals and collections	ru_RU