“脑积水”如何用有限元分析?
责任编辑:王王木木     时间:2021-07-20     来源:芷行说
责任编辑:王王木木
时间:2021-07-20  来源:芷行说
分类: 技术分享
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专业点形容脑积水:由于各种原因导致脑脊液吸收障碍、循环受阻或分泌过多而致脑室系统进行性扩张。多见于各种颅脑外伤后或颅内肿物导致的或者先天性脑积水。

前言

本文分析了 

由于脑积水疾病进而脑室内部压力过大导致头部扩张的过程。

由于涉及到 

结构自由度、压力自由度、热力自由度

,本文采用了一种能够利用非局域场模拟结构-孔隙-流体-扩散-热分析和结构隐式梯度正则化等耦合物理现象的单元,即CPT212单元。

关键仿真模拟技术特征:

多孔介质(可模拟土壤)

空隙压力-热力耦合单元

计算结果

压力扩张导致变形结果:

压力扩张导致应力结果:应力最大在脑室上下尖端处。

模型建立

模型建立很简单,遵循

 

点->线->面->网格。采用平面应变假设。

材料参数

采用新胡克超弹性材料本构模型,超弹性材料的使用在往期文章《

心血管支架移植模拟分析

》中也有介绍。

定义新胡克超弹性:

tb,hyper,1,,,NEO tbdata,1,3000,0.005 fpx=4.8e-8指定各向同性脑渗透性( 

多孔介质定义

):tb,pm,1,,,perm tbdata,1,f

考虑热效应:

边界&载荷条件

外表面:

近似固定,约束UX、UY自由度,压力为0,温度为人体平均温度37摄氏度。

DL,ALL,,UX,0 DL,ALL,,UY,0 DL,ALL,,Pres,0 d,all,temp,37.0

内表面:

39摄氏度,166.61Pa压力。

SFL,ALL,PRES,166.61 d,all,temp,39.0

内外表面层:

 

37摄氏度。

求解设置
 

采用 SOIL分析类型这种分析类型适用于含结构和流体孔隙压力的自由度,如土壤分析,当然这里也可以采用静力学分析。读者可以自己尝试查看两种分析类型的区别。

 

 

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来源:芷行说

晴初moment  回复 2021-07-21 21:04:50
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