人工股骨置换手术是目前治疗股骨骨折比较成熟的一种方法.但由于人体骨骼的复杂性,采用单一材料均匀分布进行力学性能分析时难以得到准确结果.文中采用3种不同的材料赋值方法进行材料非均质建模以提高模型建模精度,采用等几何分析方法以提高性能分析精度.从股骨几何点云和材料灰度信息数据出发,用体参数化的建模理论,得到人体股骨的B样条体参数化模型,然后采用中心点插值、节点插值、高斯积分点3种插值法赋予模型10种不同的材料,得到非均质模型.根据有限元基础理论推导出刚度矩阵,并施加边界和约束条件,最终通过求解线性方程组得到静力学分析结果.实验表明,文中建模方法精确高效,得到的结果合理且更接近实际.
等几何分析 非均质 体参数化 股骨 静力学分析