有限元方法及其軟件的幾個(gè)應(yīng)用——壓力容器局部屈曲分析及肺組織材料參數(shù)反演.pdf

1、本文介紹了有限元法及其軟件的幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例。首先分析了壓力容器在內(nèi)壓作用下封頭過(guò)渡區(qū)局部塑性屈曲問(wèn)題。由于屬于非線性屈曲，在計(jì)算模型局部區(qū)域引入以靜力位移為基礎(chǔ)的初始幾何缺陷，采用由位移控制的弧長(zhǎng)法，利用通用有限元軟件ABAQUS計(jì)算分析屈曲載荷，分析結(jié)果表明屈曲載荷對(duì)初始幾何缺陷比較敏感；初始幾何缺陷對(duì)屈曲的影響是非常局部的；初始屈曲發(fā)生后繼續(xù)跟蹤加載，封頭過(guò)渡區(qū)將逐漸產(chǎn)生多處皺褶，進(jìn)入后屈曲過(guò)程；過(guò)渡區(qū)曲率半徑相對(duì)較大時(shí)，屈曲不容易發(fā)

2、生；屈曲載荷隨壓力容器壁厚的增加而變大。 然后介紹了一種利用CT影像提取的位移來(lái)得到肺組織及腫瘤材料的彈性參數(shù)的反演方法。這種方法主要通過(guò)患者呼吸過(guò)程中快速CT影像，重構(gòu)肺組織的三維模型，提取邊界變形情況和內(nèi)部樣點(diǎn)的位移，建立位移分析的有限元模型；以變形的測(cè)量值和相應(yīng)有限元計(jì)算值兩者之差的平方和作為目標(biāo)函數(shù)，將材料參數(shù)的反演問(wèn)題化為該函數(shù)的最小值問(wèn)題，給出了求解該問(wèn)題的梯度逼近的最速下降法。實(shí)例分析顯示，本章所采用的方法收斂效果