A New Continuum-Based Thick Shell Finite Element for Soft Biological Tissues in Dynamics: Part 1 - Preliminary Benchmarking Using Classic Verification Experiments
Notice bibliographique
Résumé
For the finite element simulation of thin soft biological tissues in dynamics, shell elements, compared to volume elements, can capture the whole tissue thickness at once, and feature larger critical time steps. However, the capabilities of existing shell elements to account for irregular geometries, and hyperelastic, anisotropic 3D deformations characteristic of soft tissues are still limited. As improvement, we developed a new general nonlinear thick continuum-based (CB) shell finite element (FE) based on the Mindlin-Reissner shell theory, with large bending, large distortion and large strain capabilities, embedded in the updated Lagrangian formulation and explicit time integration. We performed numerical benchmark experiments available from the literature that focus on engineering linear elastic materials, which, verified and proved the new thick CB shell FE to: 1) be accurate an efficient 2) be powerful in handling large 3D deformations, curved geometries, 3) accommodate coarse distorted meshes, and 4) achieve comparatively fast computational times. The new element was also insensitive to three types of locking (shear, membrane and volumetric), and warping effects. The capabilities of the present thick CB shell FE in the biomedical realm are illustrated in a companion article (Part 2), in which anisotropic incompressible hyperelastic constitutive relations are implemented and verified.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».