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生物醫(yī)療行業(yè)的CAE應(yīng)用解決方案培訓(xùn) |
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班級(jí)規(guī)模及環(huán)境--熱線:4008699035 手機(jī):15921673576( 微信同號(hào)) |
每期人數(shù)限3到5人。 |
上課時(shí)間和地點(diǎn) |
開(kāi)課地址:【上海】同濟(jì)大學(xué)(滬西)/新城金郡商務(wù)樓(11號(hào)線白銀路站)【深圳分部】:電影大廈(地鐵一號(hào)線大劇院站) 【武漢分部】:佳源大廈【成都分部】:領(lǐng)館區(qū)1號(hào)【沈陽(yáng)分部】:沈陽(yáng)理工大學(xué)【鄭州分部】:錦華大廈【石家莊分部】:瑞景大廈【北京分部】:北京中山學(xué)院 【南京分部】:金港大廈
最新開(kāi)班 (連續(xù)班 、周末班、晚班):2020年3月16日 |
實(shí)驗(yàn)設(shè)備 |
☆資深工程師授課
☆注重質(zhì)量
☆邊講邊練
☆合格學(xué)員免費(fèi)推薦工作
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質(zhì)量保障 |
1、培訓(xùn)過(guò)程中,如有部分內(nèi)容理解不透或消化不好,可免費(fèi)在以后培訓(xùn)班中重聽(tīng);
2、培訓(xùn)結(jié)束后,授課老師留給學(xué)員聯(lián)系方式,保障培訓(xùn)效果,免費(fèi)提供課后技術(shù)支持。
3、培訓(xùn)合格學(xué)員可享受免費(fèi)推薦就業(yè)機(jī)會(huì)。 |
課程大綱 |
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- 人類經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的勞動(dòng)進(jìn)化后,人體骨骼已形成了一個(gè)幾乎完美的力學(xué)結(jié)構(gòu)。然而在對(duì)人體力學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)研究時(shí),力學(xué)實(shí)驗(yàn)幾乎無(wú)法直接進(jìn)行,這時(shí)用有限元數(shù)值模擬力學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法恰成為一種有效手段。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展,CAE技術(shù)在生命科學(xué)研究中的應(yīng)用,也取得了很多成績(jī),尤其在人體生物力學(xué)研究中,更顯示出其極大優(yōu)勢(shì)。
20世紀(jì)60年代,在心血管系統(tǒng)的力學(xué)問(wèn)題研究中,有限元法得到了初步應(yīng)用。從70年代起,開(kāi)始應(yīng)用于骨科生物力學(xué)研究,最初應(yīng)用于脊柱。80年代后,應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)展到顱面骨、頜骨、股骨、牙齒、關(guān)節(jié)、頸椎、腰椎及其附屬結(jié)構(gòu)等生物力學(xué)研究中。目前應(yīng)用較廣泛的,就是結(jié)合計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)和計(jì)算流體力學(xué)現(xiàn)有的數(shù)值軟件,針對(duì)人體不同部位進(jìn)行力學(xué)仿真。利用現(xiàn)有有限元軟件日趨強(qiáng)大和完善的建模功能及其接口工具,可以擬實(shí)建立三維人體骨骼、肌肉、血管等器官組織,并模擬其生物力學(xué)材料特性??梢阅M各種類型的邊界條件和載荷約束(幾何約束、固定載荷、沖擊載荷、溫度特性等),進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、疲勞、流體力學(xué)等各種類型的仿真模擬,從而獲得在不同虛擬實(shí)驗(yàn)條件下任意部位的變形、應(yīng)力/應(yīng)變分布、內(nèi)部能量變化、流動(dòng)特性以及極限破壞預(yù)測(cè)等特性。
- CAE技術(shù)在生物力學(xué)中的典型應(yīng)用包括:
- 顱面骨、頜骨、牙齒正畸有限元分析
- 脊柱有限元分析
- 關(guān)節(jié)有限元分析
- 足部有限元分析
- 人體軟組織的有限元分析
- 心腦血管流體及流固耦合分析
- 顱面骨
- 由于人體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,生物力學(xué)仿真分析涉及到的軟件包括:
- 逆向處理軟件:Imageware,Mimics,Geomagic等
- 網(wǎng)格劃分軟件:Ansa,Hypermesh等
- 有限元分析軟件:Ansys,Abaqus,F(xiàn)luent等
- 顱面骨、頜骨、牙齒正畸有限元分析
- 頭顱及顳下關(guān)節(jié)是CAE技術(shù)在生物力學(xué)中應(yīng)用的重點(diǎn)之一。通過(guò)建立包括鼻上頜復(fù)合體、下頜骨及牙齒在內(nèi)的顱頜面 硬組織形態(tài)的三維有限元模型,用來(lái)研究顱頜面硬組織在正中矢狀面上的形態(tài)特征及因生長(zhǎng)、正畸矯治、正頜手術(shù)引起的形態(tài)變化。也可以對(duì)下頜骨內(nèi)固定下的應(yīng)力 遮擋作用進(jìn)行有限元力學(xué)分析,對(duì)下頜骨體部、角部骨折在骨愈合的不同時(shí)期、不同的咬合形式及不同的內(nèi)固定方法時(shí)的應(yīng)力遮擋率進(jìn)行計(jì)算分析。
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- 脊柱有限元分析
- 脊柱生物力學(xué)仿真是有限元法在生物力學(xué)中研究的較早、分析的較多、也是臨床上應(yīng)用較廣泛的領(lǐng)域?,F(xiàn)今研究脊柱的工作使模型不僅能逼真地模擬椎骨、椎間盤(pán),還能將周圍的韌帶、肌肉直接或間接地加入模型,使模擬更加真實(shí)與完善。這些工作不僅要求建立逼真的脊椎模型,而且要求測(cè)試椎間盤(pán)、周圍韌帶、肌肉的各種力學(xué)性能。有限元在頸椎生物力學(xué)中的研究對(duì)象又可以細(xì)分為椎體、椎間盤(pán)、后部結(jié)構(gòu)以及肌肉韌帶等軟組織。此外,內(nèi)固定器械的生物力學(xué)研究,也有助于選擇正確手術(shù)方法,以取得極佳矯形和固定效果。有限元分析在脊柱腰椎段的應(yīng)用,也覆蓋了生理負(fù)載及外來(lái)負(fù)載下腰椎各部分應(yīng)力分布,手術(shù)內(nèi)固定及人工假體,脊柱內(nèi)固定對(duì)鄰近脊柱結(jié)構(gòu)影響,骨質(zhì)疏松椎體壓縮性骨折,以及肌肉和韌帶在有限元模型中的應(yīng)用等多個(gè)方面,有力促進(jìn)了脊柱動(dòng)力學(xué)(載荷下的脊柱運(yùn)動(dòng))、運(yùn)動(dòng)學(xué)(椎體間運(yùn)動(dòng))和脊椎及椎間盤(pán)內(nèi)部的應(yīng)力應(yīng)變等各種研究。
- 關(guān)節(jié)有限元分析人體關(guān)節(jié)尤其是大腿骨兩端的髖關(guān)節(jié)以及膝關(guān)節(jié),一直以來(lái)也是病癥多發(fā)部位,應(yīng)用CAE技術(shù)模擬人體關(guān)節(jié)力學(xué)結(jié)構(gòu)是一種有效的方法。上肢的肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)的研究常常與骨折以及其他骨骼創(chuàng)傷性疾病的應(yīng)力分析聯(lián)系在一起。而在髖關(guān)節(jié)方面,有限元分析較為廣泛地應(yīng)用于全髖關(guān)節(jié)置換的研究,分析全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)前術(shù)后髖關(guān)節(jié)應(yīng)力的分布情況,而且還可對(duì)骨水泥殘余應(yīng)力的細(xì)致分析和假體設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。對(duì)于膝關(guān)節(jié)分析來(lái)說(shuō),建立一個(gè)完整的三維有限元計(jì)算模型,不僅可以了解各部位的應(yīng)力分布和工作原理,還有助于人工膝關(guān)節(jié)置換的合理設(shè)計(jì)。
- 足部有限元分析
- 當(dāng)CAE技術(shù)應(yīng)用于足部生物力學(xué)研究時(shí),復(fù)雜的骨胳幾何結(jié)構(gòu)、邊界條件和材料的不均勻性等問(wèn)題便找到了可能的解決途徑,人們也嘗試對(duì)足部骨骼、軟組織等結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力傳遞機(jī)理進(jìn)行力學(xué)解釋。此類計(jì)算分析模型不僅可以分析Lisfranc損傷和Midfoot融合等足部疾病,研究例如Hansen氏病和糖尿病人發(fā)生的足骨變形等病理現(xiàn)象的力學(xué)成因,還可以就鞋墊的舒適性、高跟鞋的致病性等日常問(wèn)題進(jìn)行分析。
- 足部計(jì)算
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- 人體軟組織有限元分析
- 除了骨骼以外,人體軟組織的研究也在不斷深入。人體軟組織研究主要針對(duì)人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)皮膚以下骨骼之外的肌肉、韌帶、筋膜、肌腱、滑膜、脂肪、關(guān)節(jié)囊等組織以及周圍神經(jīng)、血管。一般在以骨骼為主要研究對(duì)象的同時(shí),如果需要考慮軟組織的存在和影響,出于使用方便靈活的角度出發(fā),通常都盡量在結(jié)構(gòu)分析軟件里面尋求模擬方案。這時(shí)候?qū)ふ液线m的非線性材料本構(gòu)模型來(lái)模擬對(duì)應(yīng)的腦內(nèi)多種不同物質(zhì)特性就非常重要。
- 心腦血管流體及流固耦合分析
- 有時(shí)血液等流質(zhì)因素也不可忽視,如開(kāi)展心血管等疾病如主動(dòng)脈瘤的研究時(shí),血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)如壁面切應(yīng)力、壓力和血流速度等與動(dòng)脈瘤的生長(zhǎng)及破裂有著重要聯(lián)系。這時(shí)就要借助CFX、FLUENT等流體力學(xué)分析軟件來(lái)進(jìn)行胸主動(dòng)脈瘤的血流動(dòng)力學(xué)分析,獲得血液流場(chǎng)的流線、速度矢量、血管壁面壓力等關(guān)注對(duì)象的分布和變化情況。
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