醫(yī)療3D打印建模軟件--MIMICS

lydiazhang   2016-11-14 10:39:34

MIMICS是一套高度整合而且易用的3D圖像生成及編輯處理軟件,它能輸入各種掃描的數(shù)據(jù)(CT、MRI),建立3D模型進(jìn)行編輯,然后輸出通用的CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))、FEA(有限元分析),RP(快速成型)格式,可以在PC機(jī)上進(jìn)行大規(guī)模數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換處理。 

IMICS FEA模塊MIMICS FEA模塊可以將掃描輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理,輸出相應(yīng)的文件格式,用于FEA(有限元分析)及CFD(計(jì)算機(jī)模擬流體動力學(xué)),用戶可用掃描數(shù)據(jù)建立3D模型,然后對表面進(jìn)行網(wǎng)格劃分以應(yīng)用在FEA分析中。FEA模塊中的網(wǎng)格重新劃分功能對FEA的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行最大限度的優(yōu)化,基于掃描數(shù)據(jù)的亨氏單位,可以對體網(wǎng)格進(jìn)行材質(zhì)分配。


在MIMICS中通過點(diǎn)云數(shù)據(jù)建立一個(gè)3D模型。


在FEA模塊中,使用MIMICS的網(wǎng)格重劃功能對3D模型網(wǎng)格進(jìn)行重新劃分。


在FEA模塊下輸出到Patran Neutral,Ansys 及Abaqus surface等FEA軟件。


將表面網(wǎng)格轉(zhuǎn)換成體網(wǎng)格用于前處理(e.g.MSC,Marc,…)


在FEA模塊中輸入Patran,Ansys,Abaqus體網(wǎng)格文件。


在FEA模塊中基于掃描數(shù)據(jù)對體網(wǎng)格進(jìn)行材質(zhì)分配。


在FEA模塊中輸出材質(zhì)分配后的體網(wǎng)格到Patran,Ansys,或Abaqus等FEA軟件中。


MIMICS網(wǎng)格重劃功能:


MIMICS的網(wǎng)格重劃功能能顯著提高STL模型的質(zhì)量和處理速度,能方便地將不規(guī)則三角片轉(zhuǎn)化成趨近于等邊的三角片。在進(jìn)一步的自動重劃功能里,能進(jìn)行更加專業(yè)的半自動或手動劃分,以便更好地進(jìn)行FEA分析。


更多的質(zhì)量控制參數(shù):


MIMICS網(wǎng)格重劃功能提供多達(dá)14種通用的質(zhì)量控制參數(shù),用戶可以選取合適的方法來計(jì)算三角片的質(zhì)量。


簡便的自動網(wǎng)格重劃功能:


網(wǎng)格重劃功能可以自動地提高三角片的質(zhì)量,它搜索所有在預(yù)先設(shè)置的質(zhì)量水平之下的不好的三角片,再把它們轉(zhuǎn)化到可接受的形狀。


手動網(wǎng)格重劃:


在個(gè)別情況下,進(jìn)行自動網(wǎng)格重劃后仍有三角片質(zhì)量低于要求,那么我們可以用手動的方法進(jìn)行網(wǎng)格重劃,網(wǎng)格重劃功能提供獨(dú)特的工具箱來手動修改它們的形狀。


提高FEA分析中的可靠性及準(zhǔn)確性:


MIMICS網(wǎng)格重劃功能為所有FEA軟件提供了高度自動化的接口,它能顯著提高STL模型FEA分析結(jié)果的可靠性和精確性。多數(shù)FEA工具軟件不能進(jìn)行網(wǎng)格重劃后的優(yōu)化工作,這樣必將使最終結(jié)果的準(zhǔn)確性大打折扣,用MIMICS網(wǎng)格重劃功能將得到最優(yōu)化的文件,然后將優(yōu)化的結(jié)果輸出到FEA軟件中去。


節(jié)省運(yùn)算時(shí)間:


一般來說,進(jìn)行優(yōu)化所需時(shí)間會比較長,但MIMICS網(wǎng)格重劃功能會大大縮短這一時(shí)間。


材料分配:


載入體網(wǎng)格數(shù)據(jù)后,F(xiàn)EA功能基于掃描圖像數(shù)據(jù)為網(wǎng)格的每一個(gè)單元計(jì)算出享氏單位的灰度值,然后可根據(jù)不同的灰度范圍定義相應(yīng)的材料,也可以按密度,或E模量及泊松系數(shù)來定義材料。分配了材料的體網(wǎng)格就會被輸出給Patran neutral, Ansys 及Abaqus 文件。


用均勻方式分配材料:


將體網(wǎng)格中的亨氏單位分成相等的區(qū)域,每一區(qū)域?qū)?yīng)不同的物質(zhì),用經(jīng)驗(yàn)公式將亨氏單位轉(zhuǎn)化成密度值,再把密度值分配給相應(yīng)的體網(wǎng)格,接著為每一種物質(zhì)定義E模量及泊松系數(shù)。

用查表方式分配材料:


在一個(gè)XML文件中為灰度值分配相應(yīng)的密度值,然后在FEA模塊中輸入這個(gè)XML文件,按照XML文件的定義對每一個(gè)體網(wǎng)格分配材料,再對每一種材料定義E模量及泊松系數(shù)。

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