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“脑子进水”怎么用有限元分析!!!

3年前浏览1889
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本文共771字,5图。
预计阅读时间:3分钟。

我脑子进水了!你脑子进水了!他脑子进水了!

脑子进水的才会往下看。

一句话形容脑积水:脑子进水——>脑子压力过大——>脑子扩张——>脑子萎缩——>脑死亡!

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->->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。
antyp,soil !static
kbc,1
eqslv,sparse   !稀疏矩阵求解器
nlgeom,on   !打开非线性
rate,on                       
outres,all,all
 time,1
 nsubst,50,100000,10
 solve
 fini

全文结束,感谢阅读。

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首次发布时间:2021-02-12
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芷行说
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