生物医疗有限元分析

有限元方法自上世纪中期诞生以来,由于其通用性和有效性,在包括生物医学工程在内的工程领域内得到了广泛的应用和长足的发展。大型通用有限元应用程序因其强大的功能、简单的操作、可靠的结果和较高的效率,更使有限元方法成为生物医学工程中强有力的工具。

利用现有有限元软件日趋强大和完善的建模功能及其接口工具，可以拟实建立三维人体骨骼、肌肉、血管等器官组织，并模拟其生物力学材料特性。可以模拟各种类型的边界条件和载荷约束（几何约束、固定载荷、冲击载荷、温度特性等)，进行结构静力学、动力学、疲劳、流体力学等各种类型的仿真模拟，从而获得在不同虚拟实验条件下部位的变形、应力/应变分布、内部能量变化、流动特性以及极限破坏预测等特性。

分析内容

分析产品

● 骨科产品

● 医学紧固件

● 眼建模

● 软组织仿真

● 包装

● 电子系统

● 虚拟生物力学

● 膝盖替换

● 人体建模

● 软组织和关节建模

● 医院设备

● 激光焊接

● 消融导管

● 牙科植入物

● 机械连接器

● 假肢

● 起搏器

● 血管植入物

● 除颤器

● 心脏瓣膜置换手术

分析项目

● 结构分析

● 耐用性和疲劳

● 流体结构相互作用

● 先进的非线性材料

● 运动结构相互作用

● 机构模拟

● 系统级性能和优化

● 跌落测试和包装分析

● 模拟数据和流程管理

● 生产仿真

● 生物相容性材料分析

● 方法论与实践

● 非线性和接触建模

● 应力和应变分析

● 优化设计

● 噪音和振动

● 运动和系统分析

● 热与传热分析

● 声学分析

● 多学科分析

● 材料建模(粘弹性、形状记忆等)

分析软件

软件名称	应用领域	应用范围
ANSYS	结构静力分析、结构动力学分析、结构非线性分析、动力学分析、热分析、电磁场分析、流体动力学分析、声场分析、压电分析	航空、航天、电子、车辆、船舶、交通、通信、建筑、电子、医疗、国防、石油、化工等众多行业。
ABAQUS	静态应力/位移分析、动态分析粘弹性/粘塑性响应分析、热传导分析、质量扩散分析、耦合分析、非线性动态应力/位移分析、瞬态温度/位移耦合分析、准静态分析、退火成型过程分析、海洋工程结构分析、水下冲击分析、柔体多体动力学分析、疲劳分析、设计灵敏度分析、材料模型	金属、橡胶、高分子材料、复合材料、钢筋混凝土、可压缩超弹性泡沫材料及土壤和岩石问题、热传导、质量扩散、热电耦合分析、声学分析、岩土力学分析、压电解质分析、航空、汽车、船舶、土木、电子、材料成型加工、石化。
SolidWorks	3D 实体建模、钣金设计、零件设计	航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等
Fluent	流体分析、热传递	航空航天、燃料电池、生物医药、钢铁冶金、船舶、电子电气、汽车、机械、化工、电力、环境、石油、建筑、空调玻璃、搅拌。
ANSYS CFX	流体动力学分析、辐射传导热分析、声学与噪声分析、燃烧与化学反应分析、流固耦合分析、相变/多相流分析、旋转机械分析	航空航天、旋转机械、能源、石油化工、机械制造、汽车、生物技术,水处理、火灾安全、冶金、环保等。
UG	工业设计、产品设计、CNC加工、模具设计	航空航天、汽车、造船、通用机械和电子等工业领域
CATIA	三维结构设计、设计中的应力、位移、振动等分析	汽车、航空航天、船舶制造、厂房设计（主要是钢构厂房）、建筑、电力与电子、消费品和通用机械制造。
FlOW-3D	流体分析	航天工程、水利及环境工程、海岸及船舶工程、多孔材料液体流动模拟徼流道应用、铸造模拟、材料涂层模拟。