Mimics17.0软件教程(最完整版)-6

91第十一章非歧管组件非流形装配教程一步一步地解释如何获得骨骼和植入物之间的匹配表面。首先，我们将在股骨上注册股骨头假体。然后利用仿真模块的切割工具对股骨头进行骨科切除。在模拟重修器中，我们将结合股骨轴和植入物，以确保它们之间完全吻合的节点。仿真、FEA和STL+模块必须获得许可才能结束本教程。如果您没有模拟模块，您可以跳过股骨头的骨切除术，仍然执行本教程的重做部分。本教程将讨论的主题包括：打开项目计算3D植入物的注册股骨头切除术重新测量股骨和植入物创建体积网格导出重新定义的三维模型打开项目在“文件”菜单中，选择“打开”（Ctrl+O）。浏览到安装额外教程文件的目录，然后双击femur.mcs文件。计算3D此数据集中已有一个黄色遮罩可用于计算三维对象。选择黄色遮罩并单击遮罩工具栏中的计算三维图标。在“计算三维”对话框中，选择“高质量”设置并单击“计算”。导入STL在“文件”菜单中，选择“导入STL”（或转到“项目管理”中的“STL”选项卡并单击“加载”STL从选项卡的工具栏。在STL选项卡的工具栏中）。从TutorialData文件夹加载inmpt.stl。积分注册点定位将用于使植入物更靠近股骨。指示STL上的起点及其在三维模型或二维视图中的对应终点。然后，MIMICS将计算应应用于在起点和终点之间具有最佳拟合的变换矩阵，并将变换矩阵应用于所选STL。92在“注册”菜单中选择点注册。单击“添加点”，在植入头顶部添加一个起点，并在股骨头上放置相应的终点。在植入物颈部末端和大转子顶部中间放置第二组点。将最后一组点定位在假体的末端，并将相应的端点放在股骨轴的矢状视图中间。重新定位植入物使用重新定位工具可以微调植入物的位置。在STL选项卡中选择植入物然后点击移动工具。在“移动”对话框中，从下拉框中选择“沿惯性轴移动”。通过抓住其中一个箭头，可以沿选定箭头的方向移动植入物。93植入物的位置可以在二维和三维视图中进行验证。要在二维中可视化植入，请通过在STL选项卡的“轮廓”列中选择太阳镜来启用轮廓。要使植入在三维视图中可见，请启用“三维”工具栏中的透明度。通过在3D和STL选项卡中切换透明度模式，可以更改每个3D对象的透明度设置。左键单击“Transparency（透明度）”设置可更改为其他级别的透明度。股骨头切除术为了移除股骨头，我们将使用模拟模块中的多平面切割。从模拟菜单选择Cut（切割）-PolyplaneCut（多平面切割）。在“模拟”对话框中，选择骨骼的三维模型黄色。要在股骨颈顶部执行一次切割单击，请转动3D并双击底部。这将创建一个切割平面，如下图所示：94切割方向仍可以修改。当光标停留在红色箭头的中心时更改为重定位图标，按住鼠标左键。通过移动鼠标，可以更改切割平面的方向。按住鼠标左键可更改切割平面的方向。要完成切割，切割平面应完全穿过骨骼。因此需要增加深度。在“使用多平面切割”对话框中，单击“属性”。在“属性”对话框中，将深度更改为50mm。单击“确定”完成切割。切割将创建一个新的三维模型，polyplanecutyellow。要拆分此模型，请转到“模拟”菜单并选择“拆分”。在“拆分”对话框中，选择polyplanecutyellow3D模型并选择“最大零件”。这样你只会保留股骨轴。95股骨和植入物的重熔股骨和植入物现在必须在3-matic中修复。要执行此操作，请转到FEA菜单并选择Remesh。这将显示以下对话框：96选择植入物和股骨轴，然后单击“确定”。模拟记忆将打开，显示三个选项卡，三维视图，植入物的检查场景，股骨的检查场景。我们将首先结合股骨轴和植入物。然后再对组合网进行重熔和分离。创建非歧管组件非流形组件是一个具有多个部分的对象，例如在本例中植入物放置在切割的股骨内。这个物体有一个共同的界面，在我们的例子中是股骨植入界面。创建这样的对象时，希望两个部分的公共曲面相同。为此，我们使用创建非流形装配操作。此操作将两个网格合并为一个网格，并在接口处保持节点连续性。转到三维视图，然后从“重读”菜单中选择-创建非歧管组件（或使用在重熔工具栏中创建非流形部件图标）。作为主要实体，通过左键单击股骨选择股骨轴。现在单击相交实体并选择植入物。单击“应用”组合两个网格97创建非流形操作的结果如下所示。左边是植入物放在骨内的原始部分。在右侧，植入物与骨骼合并，相交体积从主实体中移除。此外，将表面三角形进行匹配，以获得两部分之间的连续界面。在创建非流形之前，在创建非流形三角视图之后，请注意节点接口处的连续性过滤锐角三角形首先，我们将使用锐角三角形过滤器移除锐角三角形。要减少锐角三角形，请转到固定-过滤锐角三角形.左键单击三维模型选择它，并使用以下参数过滤距离：0.2，阈值角度15，过滤模式：折叠。98平滑股骨轴因为股骨的三维模型将仅用于有限元分析，所以可以减少其细节量。99通过平滑外表面。在“修复”选项卡中选择图标。在轴上单击鼠标左键选择曲面并使用以下参数平滑因子：0.7，迭代次数：6。然后点击。减少三维模型包含的三角形太多，无法进行有限元分析。要减少三角形的数量，请转到固定工具栏.用鼠标左键单击三维模型以选择它并使用以下参数方法：正常，翻转阈值角度：15，几何误差：0.1，迭代5，启用“保留曲面轮廓”。100自动重排在下一步中，我们将优化三角形的形状。在本教程中，我们将使用高度/底部（n）形状测量。从“形状度量”下拉框中选择高度/基础（n）度量。在柱状图中，将上滑块拖动到0.4，在这里您可以通过选中颜色低质量三角形和显示复选框来分析质量差的三角形。101若要自动重新记忆三维对象，请确保选择“形状”参数作为当前度量。去要重新记忆-自动重新记忆（或使用重新记忆工具栏中的自动重新记忆图标），请使用以下参数：质量阈值：0.4，几何错误：0.2，3次迭代，控制三角形边缘长度关闭。102保质量三角约简如果您觉得网格仍然包含一组小三角形，可以使用“保持质量”“减少三角形”操作删除这些小三角形。去重述（或质量保留减少三角形使用remesh工具栏中的保留质量的三角形缩减图标）并使用以下参数：质量阈值0.4、迭代次数3、最大几何误差0.3mm、最大边缘长度5mm。注意，允许的最大几何误差已增加到0.3毫米。这使得算法可以更自由地修改形状以获得最符合质量标准的网格。但是，与网格中感兴趣的最小几何体相比，该值仍然很低。103现在，您已经获得了一个具有所需质量的统一网格。创建体积网格现在，您的曲面网格具有足够的质量，可以创建体积网格。点击创建体积网格偶像在“记忆”选项卡中。通过单击非流形程序集来选择实体。选择Init和Refine作为方法，并选中ControlEdgeLengthon，指定最大边缘长度为5的值。如果要分析体积网格的输出，可以设置“分析网格质量”参数。例如，将形状度量设置为纵横比（A），并给出20的形状质量阈值。点击应用。104要可视化体积元素，请转到“三维视图”窗口，在“活动场景”选项卡中，右键单击“标准”部分–Y并选择“显示”。检查卡夹并调整您所在区域的位置。105将网格从3-matic复制到mimics。导出体积网格现在可以将体积网格从mimics导出到patranneutral、abaqus或ansys文件。要执行此操作，请转到“导出”菜单并选择正确的格式以导出网格。选择FEA网格并单击“添加”。要导出，请单击“确定”。106107额外信息系统要求最低要求软件：WindowsXP（模拟64位版本需要x64版本）InternetExplorer6.0DirectX9.0C注意：有时，在Windows8下，可能会导致崩溃（例如，使用MPR时）。为了避免这种情况，可以使用以下解决方法：•右键单击桌面上的“模拟”快捷方式•打开兼容性选项卡-兼容性模式-打开“在兼容性模式下运行此程序”，然后在下拉菜单中选择“Windows7”•按应用并关闭窗口•像往常一样模拟跑步硬件：IntelCore2Duo/AMDx2AM2or同等产品2GBRAM支持1024x768和16位颜色的图形卡，256MBRAM？5GB可用硬盘空间推荐软件：WindowsVista或7（64位模拟需要x64版本）DirectX10InternetExplorer7.0硬件：任何多核处理器2GBRAM–对于大型数据集（1GB），我们建议使用8GBRAM10GB可用硬盘空间带512MBRAM的ATIRadeon或NvidiaGeforce卡分辨率1680x1050或更高带滚轮的光学鼠标108常见问题导入模块1。模拟无法识别mod设备。驱动程序与MIMICS软件一起安装。我们的司机使用OD，他们负责数据的读取和转换。为此，必须正确连接驱动器。为了访问SCSI设备，用户拥有管理员权限也很重要。以下问题有助于检测问题：启动电脑时，是否看到列表中显示的驱动器？这对于了解电脑是否识别驱动器很重要。如果不是这样，则说明驱动器连接不正确。导致此问题的原因可能是线路故障、终结器问题、DIPSwitch设置或SCSI地址（0、1或7）。是否有其他设备连接到PC，如磁带机、Zip驱动器？如果是，请尝试不连接任何其他驱动器。如果在启动过程中列出了SCSI设备，则启动模拟并在选项菜单中选择“高级SCSI”。开始测试SCSI设备。如果您在列表中没有看到驱动器，请参阅帮助文件中的故障排除页面（通过常规、CT转换、故障排除）。2。每次从“文件”菜单中选择“导入图像”，计算机都会重新启动。导入图像时，MIMICS会尝试联系已连接的SCSI设备。它导致问题的原因是这些设备中的一个（或多个）发出错误消息。在mimics中，有一个功能可以阻止来自某些设备的消息，这样这个问题就不会再发生了。打开“模拟”，然后从“文件”菜单中选择：“选项”-“高级SCSI”。在出现的对话框中，禁用启用SCSI复选框。单击“确定”，重新启动模拟，然后再次尝试导入。三。当我转换TIFF图像时，没有对比度图像，即使预览窗口看起来不错。在“手动导入”对话框的右下角可以看到“最大图像值”。如果该值低于数据集中的实际最大值，则转换后可能会导致图像没有对比度。4。当我导入图像并使用CT压缩时，模拟中没有对比度图像。当使用无损压缩时，图像看起来很好。CT压缩是一种有损压缩。在转换期间选择CT压缩时，数据集中的前200个灰度值将更改为HounsfieldUnit-1024。这种CT压缩在灰度范围更广的数据集中很有用，在那里它将过滤掉空气中的噪音。模拟还提供无损压缩。如果数据集的灰度值范围很窄，则大多数灰度值将被置于-1024hu上，这可能导致图像没有对比度。5。当尝试导入DICOM图像时，会显示消息“无法处理DICOMDIR”，并且不会读取任何内容。它可能是一个DOS格式的磁盘，其中包含正在读取的DICOM图像。在这些磁盘上通常有一个名为dicomdir的文件，它列出了磁盘上的所有图像。如果找不到该文件，则mimics无法导入图像并向您发出此警告。检查磁盘是否不是空的，因为DicomDir很奇怪会丢失…6。是否支持具有不同切片距离的数据集？如果支持文件格式，则会自动读取和转换图像。从文件头读取表位置，然后在模拟中使用，因此支持不同的距离。您可以简单地在模拟中读取轴视图上的表位置。当需要手动导入时（因为文件格式未知），情况会稍微复杂一些，但并非不可能。您需要提前知道所有参数，所以也需要知道哪个图像在哪个表位置。此信息应存储在一个txt文件中，该文件必须通过手动转换窗口中的“导入表位置自”功能加载。当您知道这一点时，您可以基于这些图像创建一个数据集。如果有一组具有相同大小的图像（=后续图像集），则可以导入这些集中的每一个，每集设置一个。但是您必须确保为每个集合调整“第一个表位置”参数。像这样，您可以在正确的位置再次堆积所有图像。7。如何从Unix格式化的磁盘读取图像？在MIMICS7.2及更高版本中，Unix格式化的磁盘可以像其他光盘一样被读取。图像需要解压缩。TAC螺旋形MarconiTwin