人的脚和鞋的有限元建模

从三维角度建立了人体足部和踝关节的有限元模型
使用分割软件Mimics重建正常男性受试者右脚的2mm冠状MR图像。将Solidworks软件中建立的28足骨骼实体模型和封装软组织结构模型导入ABAQUS中创建四面体有限元网格。足底筋膜和72根韧带通过使用张力桁架元件连接骨上的相应附着点来定义。主要关节之间的接触相互作用被规定为允许相对的骨骼运动。采用脚支撑来建立脚支撑界面之间的摩擦接触相互作用。弓支足矫形器的轮廓是通过三维激光扫描仪对受试者的足部进行数字化处理获得的。在Matlab软件中建立算法，从数字化的脚表面创建表面模型。在Solidworks软件中建立的足部矫形器实体模型在ABAQUS中进行适当的划分，建立六面体有限元网格。将包裹软组织和矫形材料定义为超弹性，而将其他组织定义为均匀、各向同性和线弹性。分别通过轴向连接单元定义收缩力，将模拟步态站立阶段的地面反作用力和外部肌肉力施加于下地面支撑和相应的插入点。 The FE predictions are being validated by experimental measurements conducted on cadavers and on the same subject who volunteered for the MR scanning.