[发明专利]一种适用于周期动载荷的骨结构预测方法在审
申请号: | 201810599983.3 | 申请日: | 2018-06-12 |
公开(公告)号: | CN108763818A | 公开(公告)日: | 2018-11-06 |
发明(设计)人: | 马宗民;李淑娴;吴蒙华;王珍;贾卫平;张静莹 | 申请(专利权)人: | 大连大学 |
主分类号: | G06F17/50 | 分类号: | G06F17/50 |
代理公司: | 大连智高专利事务所(特殊普通合伙) 21235 | 代理人: | 盖小静 |
地址: | 116622 辽宁省*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | 本发明公开了一种适用于周期动载荷的骨结构预测方法,包括:步骤一确定要进行预测的骨结构的拓扑范围;步骤二建模;步骤三有限元网格划分;步骤四计算骨的材料性能参数弹性模量,并对每个单元定义材料属性;步骤五:对骨结构有限元模型加载力学边界条件和载荷;步骤六:对骨结构进行有限元分析求解;步骤七:提取骨结构有限元模型各单元的主应力、米塞斯应力;步骤八:根据各单元的应力值,计算疲劳寿命循环次数;步骤九:计算各单元的力学激励;步骤十:应用骨重建控制方程计算下一步的表观密度:本申请使骨结构预测既能体现出骨作为一种有生命器官的骨功能适应性原理,又能体现出骨主要承受周期动载荷这一特点。 | ||
搜索关键词: | 骨结构 动载荷 预测 出骨 对骨 弹性模量 结构有限元模型 材料性能参数 骨功能适应性 力学边界条件 材料属性 单元定义 控制方程 疲劳寿命 生命器官 骨重建 元模型 求解 网格 加载 建模 拓扑 力学 申请 应用 分析 | ||
【主权项】:
1.一种适用于周期动载荷的骨结构预测方法,其特征在于,包括:步骤一:确定要进行预测的骨结构的几何拓扑范围,并根据力学原理抽象出力学边界条件和载荷;步骤二:对步骤一确定的骨结构进行建模;步骤三:对步骤二得到的模型进行有限元网格划分,得到骨结构有限元网格模型;步骤四:定义骨结构的初始表观密度,计算骨的材料性能参数弹性模量,并对每个单元定义材料属性;步骤五:对骨结构有限元模型加载力学边界条件和载荷;步骤六:对骨结构进行有限元分析求解;步骤七:提取骨结构有限元模型各单元的主应力、米塞斯应力;步骤八:根据各单元的应力值,计算疲劳寿命循环次数;步骤九:计算一个应力谱周期各单元的损伤,即为力学激励;步骤十:应用骨重建控制方程计算下一步的表观密度:步骤十一:根据各单元新的表观密度计算得到各单元新的材料性能参数弹性模量:步骤十二:对各单元重新定义材料参数;步骤十三:骨量收敛判断,骨量趋于稳定,退出骨重建迭代循环,结束骨结构预测计算;否则转至步骤六开始下一步的迭代计算;步骤十四:进入有限元分析后处理,进行各单元骨的表观密度显示,即得到预测的骨结构。
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