有限要素法解析 3D-FEM
TRI/FEM・有限要素法

 
 ＴＲＩvolume 画像から、有限要素法を用いた応力解析を行う
[主な用途]　　
　３点曲げ試験　圧縮試験　引っ張り試験　ねじり試験
出力項目

σ1  応力テンソル二次局面主軸長 その他 安全率
σ2            〃        ２軸長 節点変位、回転角
σ3            〃        短軸長 節点反力、反ﾓｰﾒﾝﾄ
τoctせん断応力                 要素応力  ６成分
Δ   要素変位絶対値             要素歪み  ６成分
応力解析条件定義
 
(1)材質分類
   ＣＴ値等によりボリュームの
   同一材質領域を抽出し
   材質（ヤング率、ポアソン比）
   を与える。

(2)境界条件定義
   固定条件を与える。
  (例)底面がＺ方向固定
         固定領域  X0〜Xmax
                   Y0〜Ymax
                   Z1〜Zmax
         固定条件  Z方向

3)荷重定義
   荷重ベクトルを与える。
  (例)頭部に負荷をかける
         X0〜Xmax
         Y0〜Ymax
         Z1〜Zmax
        荷重ベクトル(Wx，WY，WZ)/S
        分布荷重の場合(Wx，WY，WZ)
                    ＝(Wx，WY，WZ)/S  
         S：頭部表面積
Rat大腿骨弾性体解析
 
                Young率  ：E＝1Gpa
                Poisson比：P＝0.3
                荷  重：Top断面に分布荷重1kg/(mm)
               Volumeサイズ：（100×100×100）
                解析所要時間：約10H
               使用PC：PentiumV 800MHz
                メモリ768MB

                           
                        圧縮主応力                        せん断応力
                                      Voxelサイズ
                                     20×20×20(μm)


                  
                         圧縮主応力                        せん断応力
                                       Voxelサイズ
                                      80×80×20(μm)
     　                            スカラー値疑似カラー
                              （小）　青→白→黄→赤　（大）
TRI/3D-FEM-MSH・ＦＥＭメッシュ生成


          
     大腿骨骨頭部      メッシュ概観      メッシュサンドイッチカット