کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
497782 862945 2015 27 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Image-based goal-oriented adaptive isogeometric analysis with application to the micro-mechanical modeling of trabecular bone
ترجمه فارسی عنوان
تجزیه و تحلیل سازگار با تصویر مبتنی بر تصویر با استفاده از مدل سازی میکرو مکانیکی استخوان ترککولر
کلمات کلیدی
آنالیز ایزوگومتریک، روش سلول محدود، حلقه های سلسله مراتبی، برآورد خطا و تطبیقی، تجزیه و تحلیل مبتنی بر تصویر، میکرو ساختار استخوان تراککولار
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی


• A smooth geometry is reconstructed from voxel data using a BB-spline approximation.
• A goal-adaptive isogeometric finite cell method is used to compute elastic properties.
• A tessellation-based procedure is proposed to accurately integrate trimmed elements.
• The proposed methodology is applied to μCT-scan data of a trabecular bone specimen.

Isogeometric analysis (IGA) of geometrically complex three-dimensional objects is possible when used in combination with the Finite Cell method (FCM). In this contribution we propose a computational methodology to automatically analyze the effective elastic properties of scan-based volumetric objects of arbitrary geometric and topological complexity. The first step is the reconstruction of a smooth geometry from scan-based voxel data using a BB-spline level set function. The second step is a goal-oriented adaptive isogeometric linear elastic analysis. Elements are selected for refinement using dual-weighted residual shape function indicators, and hierarchical splines are employed to construct locally refined spline spaces. The proposed methodology is studied in detail for various numerical test cases, including the computation of the effective Young’s modulus of a trabecular bone micro-structure reproduced from μCT-scan data.

ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering - Volume 284, 1 February 2015, Pages 138–164
نویسندگان
, , , ,