Abstrakt

Modellierung dreidimensionaler Weichteildeformationen mit dynamischen nichtlinearen Finite-Elementen

Bahwini T, Zhong Y, Gu C und Smith J

Die Verformung von Weichgewebe ist ein wesentlicher Bestandteil der Operationssimulation. In diesem Artikel wird eine dynamische nichtlineare Finite-Elemente-Methode zur Modellierung der Verformung von Weichgewebe vorgestellt. Diese Methode modelliert Verformungen über große Entfernungen über die Piola-Kirchhoff-Spannung zweiter Ordnung. Sie verdichtet die Steifigkeitsmatrix, um die Freiheitsgrade des gesamten Weichkörpers an jedem Knoten für jeden Zeitschritt zu reduzieren und so die Rechenleistung zu verbessern. Simulationen und Vergleichsanalysen zeigen, dass die vorgeschlagene Methode das nichtlineare Verhalten von Weichgewebe vorhersagen kann und nur wenig Zeit benötigt.

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