矯形器是指裝配于人體四肢、軀干等部位的體外器具的總稱,其目的是為了預防或矯正四肢、軀干的畸形或治療骨關節及神經肌肉疾病并補償其功能。
1.上肢矯形器:肩肘腕手矯形器、肘腕手矯形器、腕手矯形器、手矯形器;
2.下肢矯形器:髖膝踝足矯形器、膝矯形器、膝踝足矯形器、踝足矯形器、足矯形器;
3.脊柱矯形器:頸矯形器、胸腰骶矯形器、腰骶矯形器。
矯形器的結構組成非常復雜。有限元分析技術主要研究矯形器特征如下:
1.結構強度、剛度分析;
2.復合材料分析;
3.形狀記憶合金分析;
4.流體分析;
5.溫度分析;
6.非線性分析;
7.穩定性分析;
8.斷裂、疲勞、耐用度分析
9.可靠性分析;
10.結構優化設計等。
矯形器涉及的有限元分析類型主要包括:結構強度、剛度分析、溫度分析、流體分析、斷裂分析、疲勞分析以及耦合場分析等;主要應用軟件包括:ansys、ls-dyna、marc、nastran、abaqus、adina、comsol以及fluent等。
矯形器在有限元分析中的重點內容包括:模型簡化、網格劃分、需求梳理、非線性分析。