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有限元分析在唇腭裂畸形矫治中生物力学研究进展
有限元法是一种从工程结构分析发展起来的求解连续介质力学问题的数值分析方法,自1973年引入口腔医学领域以来,国内外学者目前已做了大量工作,包括义齿、种植体、下颌骨、颞下颌关节、颅面复合体等有限元分析,而在唇腭裂畸形矫治领域中,由于结构复杂,建模困难,以及计算机技术、有限元分析软件的限制,应用研究较少.我们仅就唇腭裂颅面复合体三维有限元的建模和应用进行综述.
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有限元方法及其在口腔医学中的应用
有限元分析法是一种从工程数学分析发展起来的求解连续介质力学问题的数值分析方法,它与电子计算机技术相结合,能够有效的对结构性能较为复杂的物体进行应力分析.其原理是将连续的弹性体分割成有限个力学单元,以其结合体来代替原弹性体,并逐个研究多个单元的性质,从而获得整个弹性体的性质[1].这一方法的数学理论基础由Afgris于1954年提出.1956年,Turner等首次将有限元法应用于航空航天工业并获得成功.随后Clough等于1960年明确提出有限元方法(Finite Element Method,FEM)的概念[2].
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有限元法及其在生物力学中的应用
有限单元法又称有限元素法(Finite Element Method FEM)是计算力学中的一种重要的方法,它是20世纪50年代末60年代初兴起的应用数学、现代力学及计算机科学相互渗透、综合利用的边缘科学,是现代科学和工程计算方面令人鼓舞的重大成就之一.有限元法初应用在工程科学技术中,它是一种数学物理方法,用于模拟并且解决工程力学、热学、电磁学等物理问题.它作为一个具有理论基础和广泛应用效力的数值分析方法,可以求解过去用解析方法无法求解的问题,对于边界条件和结构形状都不规则的复杂问题,有限元方法是一种之有效的现代分析方法.现对近年来有关有限元法在生物力学中的应用研究进展综述如下.
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人体腰椎有限元建模及内固定的生物力学研究
随着电子计算机的发展,有限元迅速发展成为一种现代计算方法.它是20世纪50年代首先在连续体力学领域--飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法.1972年,Brekelmans等[1]首次将有限元分析法引入生物力学领域.有限元分析在脊柱结构与功能研究中作用凸显,利用计算机模拟建立腰椎内固定模型,施加边界条件,可明确不同材料和结构的载荷情况.特别是在复杂构件上利用有限元进行应力、应变分析方面效率较高,从而为内固定装置的设计应用提供支持.与其他生物力学研究方法相比,有限元分析法具有实验时间短、费用少、可重复性及力学性能测试全面等突出优点.本文就腰椎内固定有限元模型的研究状况加以概述,并探讨新型内固定装置研制的思路.
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以中庸之道走出健康之道
中庸是中华文化的精髓.所谓中是指凡事要有一个度,超过这个度是过,没有达到一定的度是不及;所谓庸是指传统和规律,是不变的法则.中庸讲究适时、适当、适度,即无过也无不及的良好状态.而心理学的中庸,可以作为指导原则用于儿童和青少年的心理健康和教育上.中庸原则如何量化呢?借助概率知识和数值分析方法来看,从0到1的黄金分割点为0.618,而1到0的黄金分割点是0.382.这两个对称的黄金分割点之间的区域就定义为黄金区域即中庸区域.
