Publicado

2011-09-01

Influencia del modelo del material y espacio de modelado en la precisión de una Simulación con Elementos Finitos para predecir la deformación en Silicona

Influence of Material Model and Modeling Space on the Precision of a Finite Element Simulation to Predict the Deformation of Silicone Rubber

Palabras clave:

Soft tissue characterization, brain indentation, Finite Element Method, Design of Experiments (es)
Soft tissue characterization, brain indentation, Finite Element Method, Design of Experiments (en)

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Autores/as

  • Elizabeth Mesa-Múnera Escual de Ingenieria de Sistemas, Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia
  • Juan Fernando Ramírez-Salazar Escual de Ingenieria de Sistemas, Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia
  • Walter F Bischof Department of Computing Science, University of Alberta, Canada
  • Pierre Boulanger University of Alberta
  • John Willian Branch Bedoya National University of Colombia
The realistic simulation of tool-tissue interactions is required for the development of surgical simulators. In this paper, we estimate the material properties of a silicone rubber with mechanical properties similar to brain tissue, by performing a standard compression test. Using the estimated parameters, we performed different finite element simulations of needle indentation into a block of the same tissue. We investigated the effect of material model (Neo-Hookean and Second Order Reduced Polynomial) and modeling space (3D and axisymmetric geometries) on the accuracy of the simulation. We demonstrated that material model, space and their interaction have a significant effect on the accuracy of the simulations. The most accurate combination corresponds to a 3D simulation using a Reduced Polynomial model. However, even for not-axisymmetric geometries, one can sacrifice some accuracy and use a simpler and faster modeling space (i.e. axisymmetric), at least for the simulations considered here, given a change in the modeling space has a smaller effect on accuracy than a change in the material model.

Cómo citar

APA

Mesa-Múnera, E., Ramírez-Salazar, J. F., Bischof, W. F., Boulanger, P. y Branch Bedoya, J. W. (2011). Influencia del modelo del material y espacio de modelado en la precisión de una Simulación con Elementos Finitos para predecir la deformación en Silicona. Avances en Sistemas e Informática, 8(3), 63–70. https://revistas.unal.edu.co/index.php/avances/article/view/20508

ACM

[1]
Mesa-Múnera, E., Ramírez-Salazar, J.F., Bischof, W.F., Boulanger, P. y Branch Bedoya, J.W. 2011. Influencia del modelo del material y espacio de modelado en la precisión de una Simulación con Elementos Finitos para predecir la deformación en Silicona. Avances en Sistemas e Informática. 8, 3 (sep. 2011), 63–70.

ACS

(1)
Mesa-Múnera, E.; Ramírez-Salazar, J. F.; Bischof, W. F.; Boulanger, P.; Branch Bedoya, J. W. Influencia del modelo del material y espacio de modelado en la precisión de una Simulación con Elementos Finitos para predecir la deformación en Silicona. ava. sis. inf 2011, 8, 63-70.

ABNT

MESA-MÚNERA, E.; RAMÍREZ-SALAZAR, J. F.; BISCHOF, W. F.; BOULANGER, P.; BRANCH BEDOYA, J. W. Influencia del modelo del material y espacio de modelado en la precisión de una Simulación con Elementos Finitos para predecir la deformación en Silicona. Avances en Sistemas e Informática, [S. l.], v. 8, n. 3, p. 63–70, 2011. Disponível em: https://revistas.unal.edu.co/index.php/avances/article/view/20508. Acesso em: 19 abr. 2024.

Chicago

Mesa-Múnera, Elizabeth, Juan Fernando Ramírez-Salazar, Walter F Bischof, Pierre Boulanger, y John Willian Branch Bedoya. 2011. «Influencia del modelo del material y espacio de modelado en la precisión de una Simulación con Elementos Finitos para predecir la deformación en Silicona». Avances En Sistemas E Informática 8 (3):63-70. https://revistas.unal.edu.co/index.php/avances/article/view/20508.

Harvard

Mesa-Múnera, E., Ramírez-Salazar, J. F., Bischof, W. F., Boulanger, P. y Branch Bedoya, J. W. (2011) «Influencia del modelo del material y espacio de modelado en la precisión de una Simulación con Elementos Finitos para predecir la deformación en Silicona», Avances en Sistemas e Informática, 8(3), pp. 63–70. Disponible en: https://revistas.unal.edu.co/index.php/avances/article/view/20508 (Accedido: 19 abril 2024).

IEEE

[1]
E. Mesa-Múnera, J. F. Ramírez-Salazar, W. F. Bischof, P. Boulanger, y J. W. Branch Bedoya, «Influencia del modelo del material y espacio de modelado en la precisión de una Simulación con Elementos Finitos para predecir la deformación en Silicona», ava. sis. inf, vol. 8, n.º 3, pp. 63–70, sep. 2011.

MLA

Mesa-Múnera, E., J. F. Ramírez-Salazar, W. F. Bischof, P. Boulanger, y J. W. Branch Bedoya. «Influencia del modelo del material y espacio de modelado en la precisión de una Simulación con Elementos Finitos para predecir la deformación en Silicona». Avances en Sistemas e Informática, vol. 8, n.º 3, septiembre de 2011, pp. 63-70, https://revistas.unal.edu.co/index.php/avances/article/view/20508.

Turabian

Mesa-Múnera, Elizabeth, Juan Fernando Ramírez-Salazar, Walter F Bischof, Pierre Boulanger, y John Willian Branch Bedoya. «Influencia del modelo del material y espacio de modelado en la precisión de una Simulación con Elementos Finitos para predecir la deformación en Silicona». Avances en Sistemas e Informática 8, no. 3 (septiembre 1, 2011): 63–70. Accedido abril 19, 2024. https://revistas.unal.edu.co/index.php/avances/article/view/20508.

Vancouver

1.
Mesa-Múnera E, Ramírez-Salazar JF, Bischof WF, Boulanger P, Branch Bedoya JW. Influencia del modelo del material y espacio de modelado en la precisión de una Simulación con Elementos Finitos para predecir la deformación en Silicona. ava. sis. inf [Internet]. 1 de septiembre de 2011 [citado 19 de abril de 2024];8(3):63-70. Disponible en: https://revistas.unal.edu.co/index.php/avances/article/view/20508

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