The objective of this paper is to d

The objective of this paper is to demonstrate the use of the Absolute Nodal Coordinate Formulation (ANCF) in the integration of Finite Element (FE) and MultiBody System (MBS) algorithms for modeling the rigid body contact and the ligament flexibility in bio-mechanics applications. To this end, a general formulation based on ANCF finite elements for modeling the contact in bio-mechanics applications is presented. Each contact surface is described in a parametric form using two surface parameters that enter into the ANCF finite element geometric description. A set of nonlinear algebraic equations that depend on the surface parameters are developed. These nonlinear algebraic equations are solved itertively in order to determine the location of the contact points. This formulation is implemented in a general MBS algorithm that allows for modeling rigid and flexible bodies. ANCF finite elements can also be used to describe the large displacement of the ligaments, muscles, and soft tissues (LMST). The computational algorithm developed in this investigation can be demonstrated using a knee joint model in which the ACL and PCL are modeled using linear spring damper elements and the LCL and MCL are modeled using the large displacement ANCF finite elements that allows for using general constitutive models and capture the deformation of the ligament cross sections.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

วัตถุประสงค์ของเอกสารนี้จะแสดงให้เห็นถึงการใช้ของแน่นอนดังประสานงานกำหนด (ANCF) ในการรวมองค์ประกอบจำกัด (FE) และระบบ MultiBody (MBS) อัลกอริทึมสำหรับติดต่อร่างกายแข็งและความยืดหยุ่นของเอ็นประยุกต์กลศาสตร์ชีวภาพในการสร้างโมเดล เพื่อการนี้ เป็นแสดงการกำหนดทั่วไปตามองค์ประกอบจำกัด ANCF สำหรับผู้ติดต่อในโปรแกรมประยุกต์กลศาสตร์ชีวภาพในการสร้างโมเดล แต่ละพื้นผิวติดต่ออธิบายไว้ในแบบฟอร์มพาราเมตริกที่ใช้ผิวสองพารามิเตอร์ที่ป้อนลงในคำอธิบายเรขาคณิตไนต์ ANCF มีพัฒนาชุดของสมการพีชคณิตไม่เชิงเส้นที่ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ผิว สมการพีชคณิตไม่เชิงเส้นเหล่านี้จะแก้ไข itertively เพื่อกำหนดตำแหน่งของจุดติดต่อ กำหนดนี้จะนำมาใช้ใน MBS อัลกอริทึมทั่วไปที่ช่วยให้ร่างกายแข็ง และมีความยืดหยุ่นในการสร้างโมเดล นอกจากนี้ยังสามารถใช้องค์ประกอบจำกัด ANCF เพื่ออธิบายปริมาณกระบอกสูบขนาดใหญ่ของเอ็น กล้ามเนื้อ และเนื้อเยื่ออ่อน (LMST) สามารถแสดงขั้นตอนวิธีการคำนวณที่พัฒนาในนี้ใช้แบบร่วมเข่าที่ ACL และจำกัด(มหาชน)ที่จำลองใช้สปริงเส้นลดความองค์ประกอบ และโดยมิและ MCL จำลองใช้ปริมาณกระบอกสูบขนาดใหญ่ ANCF จำกัดองค์ประกอบที่ช่วยให้การใช้แบบจำลองที่ขึ้นทั่วไป และจับแมพของเอ็นขนส่วนนั้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือการแสดงให้เห็นถึงการใช้งานของแอ็บโซลูโนประสานงานการผสมสูตร (ANCF) ในการบูรณาการองค์ประกอบ จำกัด (FE) และระบบการ multibody (MBS) อัลกอริทึมสำหรับการสร้างแบบจำลองการสัมผัสร่างกายที่แข็งแรงและความยืดหยุ่นเอ็นในการใช้งานไบโอกลศาสตร์ . ด้วยเหตุนี้สูตรทั่วไปขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ จำกัด ANCF สำหรับการสร้างแบบจำลองการติดต่อในการใช้งานไบโอกลศาสตร์จะน​​ำเสนอ ผิวสัมผัสจะมีคำอธิบายในรูปแบบที่พาราใช้สองพารามิเตอร์พื้นผิวที่ใส่ลงไปในองค์ประกอบ จำกัด ANCF คำอธิบายทางเรขาคณิต ชุดของสมการพีชคณิตเชิงเส้นที่ขึ้นอยู่บนพื้นผิวพารามิเตอร์ที่ได้รับการพัฒนา เหล่านี้สมการพีชคณิตเชิงเส้นจะแก้ไข itertively เพื่อกำหนดตำแหน่งของจุดติดต่อ สูตรนี้จะดำเนินการในขั้นตอนวิธีการ MBS ทั่วไปที่ช่วยให้การสร้างแบบจำลองร่างกายที่แข็งแรงและยืดหยุ่น องค์ประกอบ จำกัด ANCF นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่ออธิบายการเคลื่อนที่ขนาดใหญ่ของเอ็นกล้ามเนื้อและเนื้อเยื่ออ่อน (LMST) ขั้นตอนวิธีการคำนวณการพัฒนาในการตรวจสอบนี้สามารถแสดงให้เห็นถึงการใช้รูปแบบข้อเข่าซึ่งใน ACL และ PCL เป็นรูปแบบการใช้องค์ประกอบที่ทำให้ชื้นฤดูใบไม้ผลิเชิงเส้นและ LCL และ MCL เป็นรูปแบบที่ใช้รางขนาดใหญ่องค์ประกอบ จำกัด ANCF ที่ช่วยให้การใช้แบบจำลองที่เป็นส่วนประกอบทั่วไปและ จับภาพความผิดปกติของส่วนข้ามเอ็น

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อแสดงให้เห็นถึงการใช้แน่นอนการประสานงานแต่ละ ( ancf ) ในการบูรณาการของไฟไนต์เอลิเมนต์ ( Fe ) และ multibody ระบบ ( MBS ) ขั้นตอนวิธีสำหรับสร้างร่างกายแข็งติดต่อเอ็นมีความยืดหยุ่นในกลศาสตร์ชีวภาพประยุกต์ จบเรื่องนี้ทั่วไปสูตรตาม ancf องค์ประกอบจำกัดสำหรับการติดต่อในกลศาสตร์ชีวภาพการใช้งานคือแสดง ติดต่อแต่ละพื้นผิวที่อธิบายไว้ในรูปแบบพารามิเตอร์โดยใช้พารามิเตอร์สองพื้นผิวที่เข้า ancf ไฟไนต์เอลิเมนต์ทางเรขาคณิตที่บรรยาย ชุดของเส้นสมการพีชคณิตที่ขึ้นอยู่กับพื้นผิวค่าพัฒนาสมการพีชคณิตเชิงเส้นเหล่านี้จะแก้ไขได้ itertively เพื่อกำหนดตำแหน่งของจุดติดต่อ . สูตรนี้จะดำเนินการใน MBS ทั่วไปขั้นตอนวิธีที่ช่วยให้แบบแข็งและยืดหยุ่นร่างกาย ancf องค์ประกอบ จำกัด ยังสามารถใช้อธิบายการเคลื่อนที่ขนาดใหญ่ของเอ็น กล้ามเนื้อ และเนื้อเยื่ออ่อน ( lmst )ขั้นตอนวิธีเชิงพัฒนา ในการสอบสวนนี้สามารถแสดงให้เห็นถึงการใช้เข่า รุ่นที่จำกัดการใช้องค์ประกอบและ ACL มีแบบจำลองหน่วงสปริงเชิงเส้นและ LCL mcl ใช้ ancf และมีแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ของการกระจัดที่มีขนาดใหญ่ที่ช่วยให้สำหรับการใช้แบบจำลองพฤติกรรมทั่วไปและจับการเสียรูปของเอ็นข้ามส่วน