期刊简介

本刊是全国生物医学工程工作人才沟通学术思想、交流学术经验的园地。报道有创造性的最新科研论文和研究简讯。包括学科有:人工器官和生物医用材料,生物效应,生物信息与控制;生物力学;生物医学仪器;中医工程;临床工程等。读者对象是国内外生物医学工程学工作者、医务工作者以及其他从事自然科学研究和有关工程技术人员。

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  • 杂志名称:中国生物医学工程学报杂志
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国生物医学工程学会
  • 国际刊号:0258-8021
  • 国内刊号:11-2057/R
  • 出版周期:双月刊
期刊荣誉:中国期刊全文数据库(CJFD)期刊收录:医学文摘, 万方收录(中), 统计源核心期刊(中国科技论文核心期刊), CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(含扩展版), 文摘与引文数据库, 国家图书馆馆藏, 维普收录(中), 上海图书馆馆藏, SA 科学文摘(英), JST 日本科学技术振兴机构数据库(日), CA 化学文摘(美), 北大核心期刊(中国人文社会科学核心期刊), 知网收录(中)
中国生物医学工程学报杂志2018年第03期

虚拟手术中带摩擦的碰撞力计算及其物理仿真研究

欧惠棠;李晋芳;莫建清

关键词:虚拟手术, 粒子系统, 带摩擦的碰撞仿真, 隐式欧拉方法, 高斯-赛德尔算法
摘要:虚拟手术训练中,碰撞力的计算必不可少,常见的碰撞力计算中,经常会忽略碰撞体之间的摩擦.提出一种带有摩擦的碰撞力计算方法.首先,建立计算机图形学物理仿真中为常用的粒子系统,总体的常微分方程通过隐式欧拉方法求解,通过碰撞检测找出潜在的碰撞点,建立碰撞约束和摩擦约束数学模型,再通过类高斯-赛德尔算法求解出摩擦接触力.然后分别进行10次单接触面和双接触面的接触碰撞实验,分析其相应时间和稳定后起伏平均值,再进行100次多接触点碰撞实验,分析其平均运算时间.实验表明,在单接触面和双接触面接触的情况下,模型碰撞的平均响应时间为0.02 s,接触力稳定后的平均起伏范围为±0.02个单位.在多接触点接触的实验中,11个接触点接触时,平均每个接触点的运算时间为1.9 ms,满足物理仿真的实时性要求.