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脊柱生物力学特性有限元分析：MIMICS、Geomagic Wrap、SOLIDWORKS 和ANSYS Workbench软件联合应用实例详解

作者：.张俊华等编著

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第1章　脊柱生物力学有限元分析概述
第1节　脊柱的解剖结构
一、椎骨
二、椎间盘
三、韧带
第2节　有限元方法基本原理
第3节　脊柱生物力学分析概述
一、骨科生物力学
二、脊柱常见病变
三、脊柱有限元生物力学分析
四、脊柱生物力学分析流程
第2章　MIMICS 三维重建
第1节　MIMICS 软件简介
一、菜单栏
二、工具栏
三、视图窗口
四、上下文菜单
五、3D 工具条
六、工程管理窗口
七、标题栏、消息窗口、进度条
第2节　MIMICS 导入数据
一、打开新建项目向导
二、指定项目存放位置、导入图像序列、图像格式
三、显示导入图像信息
四、导入切片图像到MIMICS
五、调节视窗显示
六、保存项目
七、退出项目
八、打开已有项目
第3节　MIMICS 蒙版分割
一、阈值分割
二、区域增长
三、蒙版分离
四、填充
五、蒙版编辑
第4节　MIMICS 三维重建
一、三维重建
二、模型优化
三、导出3D 模型
第3章　Geomagic Wrap 建模
第1节　Geomagic Wrap 基本操作
一、Geomagic Wrap 处理流程
二、Geomagic Wrap 界面及其基本操作
三、导入模型和基本操作
第2节　Geomagic Wrap 多边形处理
一、修补按钮组主要按钮
二、平滑按钮组主要按钮
三、填充孔按钮组主要按钮
四、偏移按钮组主要按钮
五、边界按钮组主要按钮
第3节　Geomagic Wrap 精确曲面处理
一、轮廓线阶段
二、曲面片阶段
三、格栅阶段
四、曲面阶段
五、自动曲面化
六、转为多边形
第4节　创建脊柱实体模型
一、导入模型
二、多边形处理
三、精确曲面处理
四、获取松质骨模型
五、保存模型文件
第4章　SOLIDWORKS 组装模型
第1节　SOLIDWORKS 软件简介
一、创建或打开零件文件
二、零件文件界面
三、视图操作
第2节　草图绘制
一、绘制2D 草图
二、绘制3D 草图
第3节　特征生成
一、拉伸
二、旋转
三、扫描
四、放样
第4节　装配体制作
一、创建装配体
二、配合
三、装配体干涉检查
第5节　脊柱实体模型构建
一、组装腰段脊柱零件
二、生成椎间盘零件
三、生成小关节软骨零件
四、生成皮质骨零件
五、分割椎骨前后部
六、构建线体韧带
七、构建脊柱装配体
第6节　腰椎功能节段后路经椎弓根螺钉内固定模型构建
一、绘制螺钉
二、绘制连接棒
三、装配螺钉、连接棒和椎骨
四、裁剪椎骨
第7节　椎骨椎弓根螺钉后路固定模型
一、绘制螺钉
二、绘制不同角度插入螺钉的辅助线
三、装配螺钉和椎骨
第5章　ANSYS 脊柱生物力学有限元分析
第1节　ANSYS Workbench 软件简介
一、Workbench 2020 平台
二、Workbench 项目管理
三、Workbench 有限元分析的基本过程
四、Mechanical 平台
第2节　前处理——创建有限元模型
一、几何建模
二、材料定义及添加
三、几何体材料赋值
四、划分网格
五、创建脊柱有限元模型
第3节　有限元模型求解
一、施加载荷
二、施加约束
三、模型求解
第4节　结果后处理
一、结果显示设置
二、显示结果
三、自定义结果
四、保存并退出
第5节　脊柱生物力学特性分析
一、分析腰椎L4L5 6个活动自由度的应力情况
二、分析腰椎功能节段L3L4 后路经椎弓根螺钉内固定的应力情况
三、腰椎L4 双侧9 种对称角度椎弓根螺钉固定应力分析
四、分析腰段脊柱屈伸、侧屈过程中的变形
五、分析不同位置、不同大小矫形力对脊柱侧凸的矫正效果

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第1节　Geomagic Wrap 基本操作

2026年01月16日

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第1节　Geomagic Wrap 基本操作

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