FEBio - FEBio - Wikipedia

FEBio
Tuzuvchi (lar)	Mushak-skelet tizimining tadqiqot laboratoriyalari (Yuta universiteti) va mushak-skelet tizimining biomexanikasi laboratoriyasi (Kolumbiya universiteti)
Barqaror chiqish	2.9.1 / iyul, 2018 yil
Operatsion tizim	Linux, Mac OS X, Windows
Turi	Texnik hisoblash
Litsenziya	MIT
Veb-sayt	https://febio.org/

FEBio^[1]^[2](Biyomekanikaning yakuniy elementlari) a dasturiy ta'minot to'plami uchun cheklangan elementlarni tahlil qilish^[3] va ilovalar uchun maxsus ishlab chiqilgan biomexanika va biomühendislik. U Yuta universiteti (MRL, SCI) va Kolumbiya universiteti (MBL) tadqiqot guruhlari bilan hamkorlikda ishlab chiqilgan.

FEBio modellashtirish stsenariylarini, konstruktiv modellarini va chegara shartlari ko'plab tadqiqot sohalariga taalluqli va katta deformatsiyalarga duch kelishi mumkin bo'lgan 3D multifizika modellarini tahlil qilishga ixtisoslashgan. Foydalanuvchilar muammolarni hal qilishlari mumkin qattiq mexanika, aloqa tahlili, gözenekli ommaviy axborot vositalari muammolar, suyuqlik mexanikasi va 2.8 versiyadan boshlab, suyuqlik bilan qattiq ta'sir o'tkazish (FSI) muammolari. FEBio kvazi-statik va dinamik tahlillarni qo'llab-quvvatlaydi. FEBio xususiyatlarining batafsil sharhi quyida keltirilgan.

FEBio uchun manba kodi hammaga ma'lum va 2.9 versiyadan boshlab MIT opensource litsenziyasi asosida tarqatilgan. (Eski versiyalar maxsus litsenziya asosida mavjud va hisobga olinmaydi Ochiq manbali dasturiy ta'minot chunki ular faqat tijorat maqsadlarida foydalanish uchun bepul.)

FEBio foydalanuvchilarga o'ziga xos ehtiyojlari uchun funktsiyalar to'plamini osongina kengaytirish va sozlash imkonini beradigan plagin ramkasini qo'llab-quvvatlaydi. Ushbu plagin ramkasidan foydalangan holda foydalanuvchilar yangi konstitutsiyaviy modellarni, chegara sharoitlarini, tana yuklamalarini, chiziqli bo'lmagan cheklovlarni va hattoki yangi cheklangan elementlarni ishlab chiqishlari mumkin (masalan, aralashmalardagi kimyoviy reaktsiyalarni echish uchun reaktsiya-diffuziya echimini amalga oshiradigan FEBioChem plaginini ko'ring. [1] ).

Umumiy nuqtai

Mavjud xususiyatlarning qisqacha sharhi (2.8 versiyasi bo'yicha) quyida keltirilgan. To'liq ro'yxatni FEBio foydalanuvchisida topishingiz mumkin [2].

Qattiq mexanika
- Lineer bo'lmagan (kvazi-) statik, chiziqli bo'lmagan dinamik, energiya tejaydigan vaqtni integratsiya qilish sxemalari
- Giperelastik materiallar (izotropik, ko'ndalang-izotropik, anizotropik), visko-giperelastik materiallar, shikastlanish modellari, tolali materiallar.
- Qattiq tanani mexanikasi va qattiq deformatsiyalanadigan birikma.
- Belgilangan siljishlar, sirt yuklari (masalan, bosim, tortish) va tana yuklari.
- Ishqalanish bilan yoki ishqalanmasdan bir nechta bog'langan va toymasin aloqa formulalari.
- Qattiq 3D chiziqli va kvadratik elementlar (tetraedral, olti qirrali, pentaedral).
- Erkin bo'lishi mumkin bo'lgan yoki tepada yoki qattiq elementlar orasiga joylashtirilishi mumkin bo'lgan chiziqli va kvadratik qobiq elementlari.
Ko'p fazali mexanika
- Ikki fazali, ikki fazali-eritilgan, uch fazali (ikkita eruvchan) va bir nechta eruvchan moddalarga ega bo'lgan ko'p fazali materiallar.
- Barqaror yoki vaqtinchalik tahlil shartlari.
- Kontakt interfeysi bo'ylab hal qiluvchi va / yoki eritilgan oqimni hisobga oladigan maxsus aloqa formulalari.
- Qattiq faza bilan deformatsiyalanadigan qattiq bog'langan molekulalar.
- Erigan moddalar / qattiq bog'langan molekulalar orasidagi kimyoviy reaktsiyalar.
- Ikki fazali / ko'p fazali tahlillar uchun ixtisoslashgan qobiq formulalari.
Suyuqlik mexanikasi
- Suyuqlikni barqaror va vaqtincha dinamik tahlil qilish.
- Viskoz suyuqlik oqimi (Nyuton, Karro, Karro-Yasuda, Pauell-Eyring, Xoch).
- Oqimlarni barqarorlashtirish algoritmlari.
- Suyuqlik bilan qattiq ta'sir o'tkazish (FSI)
Issiqlik uzatish
- Barqaror va vaqtinchalik chiziqli issiqlik uzatish tahlili.
- Izotropik Furye moddasi.
- Belgilangan va dastlabki haroratning chegara holati, issiqlik oqimi va konvektiv issiqlik oqimi, issiqlik manbai.

FEBio studiyasi

FEBio - bu faqat hal qiluvchi algoritmlarini amalga oshiradigan buyruq qatori dasturi. FEBio modellarini sozlash va natijalarni tahlil qilishda yordam berish uchun FEBio Studio dasturi ishlab chiqilgan.

FEBio Studio - bu FEBio modellarini yaratish, ishlatish va tahlil qilish uchun eng yangi ishlab chiqarish platformasi. Hozirda u beta versiyasi ostida mavjud [3]. Bu foydalanuvchilarga turli xil fayl formatlari, shu jumladan ba'zi SAPR formatlari (BREP, STEP) dan geometriya va meshlarni import qilishga imkon beradi va bir nechta mesh ishlab chiqarish imkoniyatlarini taqdim etadi. Keyinchalik foydalanuvchilar chegara, yuklash va aloqa sharoitlarini o'rnatishi, material va tahlil parametrlarini belgilashi mumkin. Modellar FEBio bilan to'g'ridan-to'g'ri FEBio Studio interfeysidan boshqarilishi yoki xml formatlangan FEBio kirish fayliga eksport qilinishi mumkin. Modellarni mahalliy darajada boshqarish yoki masofaviy serverga yuborish mumkin. FEBio tugagandan so'ng, natijalarni ko'rish va tahlil qilish uchun to'g'ridan-to'g'ri FEBio Studio-ga yuklash mumkin.

Eski vositalar

FEBio Studio-dan oldin foydalanuvchilar vizualizatsiya va tahlil qilish uchun FEBio modellarini va PostView-ni sozlash uchun PreView dasturidan foydalanganlar. FEBio Studio ushbu ikkita dasturiy ta'minot paketini birlashtirganligi sababli, ko'plab xususiyatlarni taqdim etishdan tashqari, PreView va PostView dasturlari eskirgan hisoblanadi.

PreView endi faol ishlab chiqilmayapti, chunki uning o'rnini FEBioStudio egallaydi. PreView foydalanuvchilarini FEBio Studio-ga o'tishni tavsiya etamiz.

PostView hozircha ishlab chiqilmoqda, chunki u FEBio model natijalarini tahlil qilish va tasavvur qilish uchun qulay vosita bo'lib qoladi.

Qo'llab-quvvatlash

FEBio-ni qo'llab-quvvatlash turli shakllarda amalga oshiriladi. O'rnatish doirasida nazariy qo'llanma va foydalanuvchi qo'llanmasi taqdim etilgan va Internetda ham mavjud [4]. Shuningdek, foydalanuvchilar FEBio User forumlarida savollar berishlari mumkin [5], shuningdek, xatolar haqida xabar berish va yangi xususiyatlar so'rovlarini yuborish.

Adabiyotlar

^ Maas, SA; Ellis BJ; Ateshian GA; Vayss JA (2012). "FEBio: biomexanika uchun so'nggi elementlar". Biomexanik muhandislik jurnali. 134 (1).
^ Maas, Stiv A.; Ateshian, Jerar A.; Vayss, Jefri A. (2017-06-20). "FEBio: Tarix va yutuqlar". Biotibbiyot muhandisligining yillik sharhi. 19 (1): 279–299. doi:10.1146 / annurev-bioeng-071516-044738. ISSN 1523-9829. PMC 6141040.
^ Bonet, Xaver; Vud, Richard (2008). Sonli elementlarni tahlil qilish uchun chiziqli uzluksiz mexanika. Kembrij universiteti matbuoti. ISBN 978-0-521-83870-2.

Tashqi havolalar

[6] FEBio dasturiy ta'minot sahifasi
[7] FEBio forumi
[8] FEBio SimTK-da namoyish etildi
[9] FEBio Biomedical Computation Review-da ishtirok etdi
[10] GIBBON: MATLAB uchun geometriya va tasvirga asoslangan bioinjiniring qo'shimchasi

[1] Maas, SA; Ellis BJ; Ateshian GA; Vayss JA (2012). "FEBio: biomexanika uchun so'nggi elementlar". Biomexanik muhandislik jurnali. 134 (1).

[2] Maas, Stiv A.; Ateshian, Jerar A.; Vayss, Jefri A. (2017-06-20). "FEBio: Tarix va yutuqlar". Biotibbiyot muhandisligining yillik sharhi. 19 (1): 279–299. doi:10.1146 / annurev-bioeng-071516-044738. ISSN 1523-9829. PMC 6141040.

[3] Bonet, Xaver; Vud, Richard (2008). Sonli elementlarni tahlil qilish uchun chiziqli uzluksiz mexanika. Kembrij universiteti matbuoti. ISBN 978-0-521-83870-2.

[1]

[2]

[3]