%A 陈思,乔筱祺,李天博,王颢,杨佳楠,王冬青* %T 基于SPH-FEM手指模型的皮肤摩擦行为分析 %0 Journal Article %D 2019 %J 排灌机械工程学报 %R 10.3969/j.issn.1674-8530.19.3030 %P 1067-1071 %V 37 %N 12 %U {http://zzs.ujs.edu.cn/pgjx/CN/abstract/article_2813.shtml} %8 2019-12-25 %X 针对基于传统有限元算法(FEM)的手指模型并不能很好地模拟皮肤大变形的问题,提出了一种基于有限元和光滑粒子动力学耦合算法(SPH-FEM)的手指建模方法,以保证模型在大变形和极端变形情况下的适应性.由于该方法本身具有的“无网格”特性,使其对皮肤组织表现出流固双相特性的模拟上对比传统的FEM方法具有天然优势.建立了基于SPH-FEM手指建模方法的手指模型,进行尖刺刺入仿真试验和平板摩擦仿真试验,考察皮肤的应力应变.为了验证SPH-FEM手指建模方法的合理性和有效性,对基于SPH-FEM手指模型与基于FEM手指建模方法进行比较.结果表明,SPH-FEM手指模型在整体形变趋势上与FEM手指模型较为一致,并且在应对大变形时响应速度相较于FEM手指模型明显增加,但存在一定的滞后性;SPH-FEM手指模型在小变形时的精度稍显不足.