2.4　三维有限元模型的建立

在Mimics13.0软件的Remesh模块中对上述模型进行网格划分工作。通过Fixing模块中的光顺处理、减少尖锐面及去除零碎面等工作后，将模型中存在的小的碎片、碎面及模型中的尖角等去除，这项工作对后续网格划分极为关键，需要反复做多次才可。模型的光顺处理结束后即可进入网格划分阶段。在此阶段，需要先将几何模型划分为面网格，然后利用Mimics13.0软件自带的转换功能将面网格转化为体网格，将体网格输出为Ansys软件可以识别的格式即可导入有限元分析软件中进行有限元模型的构建。在此模型构建过程中，为了能够利用此模型观察到气道的变化情况，可将模型中的气道也先划分网格，在今后的有限元分析中再定义该模型的材料属性为气道。将三种模型导入Ansys 8.0软件中，所得骨—肌肉—气道的有限元模型如图8所示。

图7　上气道各组织几何模型

图8　上气道各组织有限元模型(https://www.daowen.com)

计算机按要求划分网格后，所划分的网格单元采用10节点的Solid 92四面体单元，骨、肌肉、气道得到的单元数和节点数分别为：24860、131530、15672个单元，4788、24992、3178个节点。

在本项目中，为了简化分析计算与建模方便起见，在模型的构建中进行了如下假设与简化：

（1）将下颌骨模型全部作为皮质骨进行建模，未对其中的松质骨进行单独建模，因此，该模型会给今后的计算分析带来微小的误差。

（2）将连接下颌骨和舌骨之间的肌肉作为整体建模，没有对肌肉和骨之间的连接骨膜进行建模，只是在模型中对肌肉与骨的连接部分进行了共面处理，在今后的分析计算中也会带来微小的误差。

（3）设定模型中各材料和组织为连续、均质和各向同性的线弹性材料。