骨肌系统生物力学建模与仿真

**章 骨肌系统概论
**节 骨肌系统解剖学
一、骨
二、肌肉
三、骨连结
第二节 骨学概论
一、骨结构
二、密质骨
三、松质骨
四、骨的细胞成分
五、骨的化学成分
六、骨的发育和生长
七、骨重建理论
第三节 骨肌系统生物力学基本理论
一、骨肌生物力学基本概念
二、骨肌系统本构关系
三、骨肌建模仿真基本原理

第二章 建模仿真常用软件及其力学原理
**节 影像学图像获取
一、CT与Micro-CT成像原理
二、MRI与Micro-MRJ成像原理
三、建模仿真用图的图像采集
第二节 基于医学图像的骨肌系统三维建模
一、建模简介
二、图像预处理
三、三维模型重建
四、常用软件介绍及实例
第三节 基于CAD的骨肌系统精细化处理方法
一、医学数字化建模综述
二、Geomagic介绍
三、SolidWorks介绍
四、Rapidform介绍
第四节 骨的材料属性测试技术与方法
一、骨力学测试的影响因素
二、拉压测试法
三、弯曲测试法
四、扭转、纯剪切测试法
五、超声测试技术
六、微观力学特性测试技术
第五节 有限元分析方法及常用软件介绍
一、骨肌生物力学常用有限元软件简介
二、HyperMesh软件简介
三、ANSYS软件简介
四、ABAQUS软件简介
五、AnyBody软件简介

第三章 头部生物力学建模与仿真
**节 头颈动力学模型
一、头部冲击碰撞损伤的生物力学建模仿真
视频3-1-1 颅内组织几何模型的建立
视频3-1-2 前处理——模型的导入和几何清理
视频3-1-3 前处理——划分二维网格
视频3-1-4 前处理生成三维网格
视频3-1-5 前处理——设置约束
视频3-1-6 前处理——建立材料模型和单元属性
视频3-1-7 前处理——初始条件设定和接触设定
视频3-1-8 前处理——求解和计算输出设定及K文件的导出
视频3-1-9 求解准备——求解器设定
视频3-1-10 后处理
二、头-全颈椎骨肌系统建模仿真
视频3-1-11 网格划分拓扑结构
视频3-1-12 多刚体建模
第二节 眼球损伤生物力学模型
一、有限元显式动力学介绍
二、眼球损伤的生物力学仿真
视频3-2-2 几何建模
视频3-2-3 材料属性
视频3-2-4 材料属性
视频3-2-5 材料添加
视频3-2-6 ANSYS网格划分
视频3-2-7 载荷约束
视频3-2-8 结果查看
第三节 口腔生物力学建模仿真
一、口腔生物力学简介
二、口腔组织的基本形态和力学特性
三、正畸矫治算例
视频3-3-1 口腔正畸算例
第四节 基于Micro-CT的骨微观力学模型
一、基于Micro-CT影像的骨微观模型
二、网格划分方法
三、材料赋予方法

第四章 脊柱生物力学建模与仿真
**节 颈椎生物力学模型
一、人工椎间盘置换术建模与仿真
二、动态颈椎假体建模与仿真
视频4-1-1 椎体的处理
视频4-1-2 间盘的处理
视频4-1-3 韧带的处理
视频4-1-4 小关节软骨的处理
视频4-1-5 对照模型的组装加载及后处理
视频4-1-6 人工椎间盘置换模型及后处理
第二节 腰椎生物力学模型
一、椎弓根钉拔出过程建模与仿真
视频4-2-1 CATIA椎弓根钉模型
视频4-2-2 装配
视频4-2-3 布尔运算
视频4-2-4 网格划分
视频4-2-5 导入求解器及加载运算
二、腰椎运动康复过程建模与仿真
视频4-2-6 MIMICS功能介绍
视频4-2-7 Mask编辑
视频4-2-8 接触部分处理和3D计算生成
视频4-2-9 L2编辑3D修改
视频4-2-10 导出模型stl格式
视频4-2-11 多边形阶段曲面优化
视频4-2-12 曲面造型
视频4-2-13 椎间盘网格
视频4-2-14 绘制纤维环
视频4-2-15 材料属性分配和导出inp文件
视频4-2-16 韧带绘制
视频4-2-17 韧带材料
视频4-2-18 模态分析算例

第五章 下肢生物力学建模与仿真
**节 髋关节建模与仿真
一、髋关节生物力学
二、髋关节模型建立
三、骨盆髋臼横断骨折不同内固定方法的生物力学评价
视频5-1-4 骨折线绘制
视频5-1-2 骨折缺损模拟
视频5-1-3 钢板提取
视频5-1-4 螺钉模型建立
视频5-1-5 模型装配
四、股骨粗隆间骨折的生物力学伤真
第二节 膝关节损伤建模与仿真
一、膝关节生物力学
二、正常膝关节的有限元建模
三、膝关节有限元建模在前交叉韧带重建中的应用
四、特殊工况下的膝关节建模与仿真
视频5-2-1 膝关节建模算例
第三节 足踝损伤建模与仿真
一、足踝生物力学
二、足踝损伤的机制及临床分类
三、有限元建模仿真在足踝损伤生物力学分析中的应用
视频5-3-1 图像导入
视频5-3-2 3D模型建立
视频5-3-3 导出stl文件
视频5-3-4 模型表面处理
视频5-3-5 构造曲面片
视频5-3-6 软骨层绘制
视频5-3-7 韧带模型建立
视频5-3-8 材料属性
视频5-3-9 网格划分
视频5-3-10 模型装配
视频5-3-11 约束设置
视频5-3-12 分析步定义
视频5-3-13 载荷设置
视频5-3-14 边界条件
视频5-3-15 提交分析
视频5-3-16 结果查看

第六章 骨重建过程的建模与仿真
一、骨的力学调控理论
二、骨重建调控方程及算法
三、ANSYS参数化设计语言（APDL）简介
四、骨重建算例
视频6-0-1 经典二位方板模型的骨重建算例
视频6-0-2 带有过载损伤吸收机制的骨重建调控模型的骨重建算例

第七章 多刚体动力学建模与仿真
**节 多刚体系统假人建模与仿真
一、多刚体系统动力学介绍
二、人体骨肌系统结构分析
三、人体骨肌系统多刚体系统建模
四、ADAMS多刚体动力学仿真
五、ADAMS人体动力学仿真实例
视频7-1-1 约束系统
视频7-1-2 假人关节
第二节 胸腰段脊柱冲击响应动力学研究
一、胸腰段脊柱面临的问题
二、胸腰段脊柱动力学模型及仿真
视频7-2-1 重力预载荷
视频7-2-2 后处理