CN101595483A - 确定吸收制品功效 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于确定虚拟吸收制品的吸收制品功效的方法，该方法的步骤包括：提供虚拟身体模型、提供虚拟吸收制品模型、提供虚拟模拟软件、运行贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟、运行贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟、耦合虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟与虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟、以及确定贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的吸收制品功效。

Description

确定吸收制品功效

发明领域

本发明涉及一种用于确定虚拟吸收制品的吸收制品功效的方法。

发明背景

吸收制品的设计者所面临的最大挑战之一是需要了解吸收制品在使用中的功效。吸收制品被人们穿着以管理肠和膀胱失控、月经、以及其它从他们的身体排出的排泄物。吸收制品的穿着者可进行多种活动，包括行走、爬行、坐下、骑车、跑步、进行团体体育运动、以及在床上睡觉。对于被设计用来贴近人的身体穿着的吸收制品诸如尿布和女性护理产品来讲，吸收制品必须能够在复杂环境中起作用，其中吸收制品和穿着者的身体之间的亲密程度在使用中会有变化。不仅吸收制品与穿着者的身体之间的接触情况在使用中会有变化，而且穿着者的身体的几何形状和吸收制品的几何形状也会不同。吸收制品与穿着者的身体之间的接触情况的变化以及穿着者的身体和吸收制品的几何形状可显著影响吸收制品流体采集能力和吸收制品的穿着舒适性。

吸收制品也用于清洁表面、从表面采集流体和处理表面。这些类型的吸收制品可统称为擦拭物。可商购获得很多种擦拭物，包括女用擦拭物、尿布擦拭物、身体擦拭物、薄卫生纸、卫生纸、纸巾、面巾纸、手帕、表面擦拭物、台面擦拭物和地板擦拭物。表面诸如台面、地板和桌面可为大体刚性的。表面诸如居室装饰品和动物身体可为可变形的。可使用吸收制品作为分配制品来处理表面，可从所述制品中分配清洁助剂或表面处理剂。当吸收制品用于清洁或处理表面时，吸收制品常常被使用者揉皱，然后稍微整平以适于放置在使用者的手心，或固定到某个装置上以有助于使用者使用擦拭物。取决于使用者使用吸收制品的方式和在其上使用吸收制品的表面的变形程度，吸收制品与表面之间的接触情况可有变化。吸收制品和在其上使用吸收制品的表面之间的接触亲密度可显著影响吸收制品清洁表面以及从表面采集流体和/或处理表面的能力。

将贴近身体穿着的吸收制品设计成可吸收多种流体，包括尿液、阴道分泌物和粪便。流体以基本上三个步骤的过程从穿着者的身体内转移到被容纳在吸收制品中：(1)流体从穿着者的身体中排出；(2)流体从穿着者的身体表面转移到吸收制品的表面上；和(3)吸收制品吸收流体。吸收制品在流体从穿着者的身体表面移开时的流体采集能力是吸收制品的关键性能指标。例如，如果卫生巾设计较差，则从女性阴道排出的阴道分泌物因不能被卫生巾采集而停留在女性阴部的皮肤上，这会给女性造成不适感。设计较差的卫生巾的另一个后果是，未能被卫生巾捕获的阴道分泌物会迁移，直到流体逐渐接触女性的内衣或外衣，这会导致污渍。

贴近身体的吸收制品的流体采集能力可直接测量。对于邻近人体穿着的吸收制品，在如下方面存在许多挑战：精密地测量从穿着者的身体排出的流体、接触穿着者的身体的流体量、以及吸收制品表面上的和吸收制品中的流体量。这些挑战包括受测者的社会性的和身体上的不适；受测者的不顺从性，如在测试由婴儿穿着的尿布时所发生的情况；以及进行测量所需的仪器的复杂性。另一挑战是，用于分析表面上的和吸收制品中的流体运动的仪器常常最适于进行涉及简单流体如清洁水而不是复杂流体诸如尿液、阴道分泌物或粪便的测量。

计算机建模可用来分析人体上的衣服的适形性。建模通常涉及产生人体和衣服的三维示图，并且虚拟地表示当衣服邻近身体穿着时衣服的状态。一些建模软件允许身体移动，并且能够分析衣服如何与身体动态地相互作用，使得人们可确定穿着者的身体和衣服的变形。靠近人的身体穿着的吸收制品可使用相同的技术来建模。因此，设计者能够预测多种使用条件下的贴近人的身体穿着的吸收制品的形状。相同的方法可用来分析用于清洁表面、从表面上采集流体、以及处理表面的吸收制品如何与表面诸如垫子或桌子相互作用。

计算机建模也可用来分析吸收制品中的流体运动。建模通常涉及产生吸收制品的三维示图，并且虚拟地表示当吸收制品从某个来源采集流体或分配流体时吸收制品的状态。由于求解描述吸收制品中的流体运动的公式的计算量巨大，因此有时使用不追究流体运动的底层实质原因的简化的公式来取代更根本性的基础模型。

问题归结为如何将与身体形状和邻近身体穿着的或用在身体上的吸收制品相关的计算机建模与流体从身体运动至吸收制品的表面或在吸收制品内的运动的计算机建模相耦合，以确定虚拟吸收制品的吸收制品功效。为了解决此问题，需要具有量化流体在多种使用条件下从身体表面转移至吸收制品表面的能力。此外，还需要能够量化吸收制品在多种使用条件下吸收流体的方式，以确定虚拟吸收制品的吸收制品功效。最后，需要具有量化贴近穿着者的身体穿着的吸收制品在多种使用条件下的流体余量的能力，而不涉及测试的受试人或身体上的测量，以便确定虚拟吸收制品的吸收制品功效。

发明概述

本发明公开了一种用于确定虚拟吸收制品的吸收制品功效的方法。该方法可包括以下步骤：提供虚拟身体模型、提供虚拟吸收制品模型、提供虚拟模拟软件、运行贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟、运行贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟、耦合虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟与虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟、以及确定贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的吸收制品功效。运行贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟的步骤可在运行贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟的步骤之前执行。运行贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟的步骤可在运行贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟的步骤之前执行。运行贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟的步骤和运行贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟的步骤可彼此在时间上交替递增地推进和协调一致地推进。贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟可包括至少一个选自由下列组成的组的参数：描述虚拟身体模型的表面能的参数、描述虚拟吸收制品模型的表面能的参数、以及描述流体表面能的参数。

贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟可包括至少一个可作为虚拟吸收制品的应变函数而变化的参数。可作为虚拟吸收制品的应变函数而变化的参数可选自由下列组成的组：孔隙率、饱和渗透率、相对渗透率、毛细管压力、残余流体饱和度、最大流体容量、毛细管压力与饱和度的关系、相对渗透率与毛细管压力的关系、相对渗透率与饱和度的关系、以及流体和虚拟材料包括虚拟吸收制品之间的接触角。

贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟可包括至少一个可作为虚拟吸收制品的各部分的流体余量的函数而变化的参数。可作为虚拟吸收制品的各部分的流体余量的函数而而变化的参数可选自由下列组成的组：模量、密度、塑性行为和泊松比。

贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟可包括至少一个可作为虚拟吸收制品的应变函数而变化的参数。所述至少一个可作为虚拟吸收制品的应变函数而变化的参数可为模量。

虚拟吸收制品模型可包括超过一种类型的虚拟吸收材料。虚拟吸收制品模型可包括虚拟顶片、虚拟底片、以及设置在虚拟顶片和虚拟底片之间的虚拟吸收芯。虚拟吸收制品模型还可包括虚拟内衣模型。贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟可包括虚拟身体模型，其中虚拟吸收制品的流体余量的虚拟模拟包括至少一个描述虚拟吸收制品与虚拟身体模型之间的空间关系的参数。所述至少一个描述虚拟吸收制品与虚拟身体模型之间的空间关系的参数可有变化。

虚拟吸收制品可代表选自由下列组成的组的吸收制品：卫生巾、短裤护垫、失禁衬垫、棉塞、唇间衬垫、尿布和胸垫。虚拟吸收制品可代表选自由下列组成的组的吸收制品：女用擦拭物、尿布擦拭物、身体擦拭物、薄卫生纸、面巾纸、伤口敷料、手帕、家用擦拭物、窗户擦拭物、浴室擦拭物、表面擦拭物、台面擦拭物和地板擦拭物。虚拟身体模型可表示人。虚拟身体模型可表示居室表面。

附图概述

图1为用于确定虚拟吸收制品的功效的方法流程图。

图2为流程图，其示意地描述了用于运行贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟的系统的一个实施方案。

图3为点云示图。

图4为两种限定体积的示意图。

图5为两种限定体积的另一个示意图。

图6为网格化虚拟身体模型的示意图。

图7为网格化虚拟吸收制品模型的示意图。

图8为穿着在虚拟身体模型上的虚拟吸收制品模型的示意图。

图9为指定在虚拟身体模型的阴道处的少量阴道分泌物的示意图。

图10为包括超过一种类型的材料的网格化虚拟吸收制品模型的示意图。

发明详述

本发明的方法和系统可用于设计旨在紧邻身体穿着的吸收制品。如本文所用，词语“身体”在一般意义上用来指实际空间中的可感知物体。如本文所用，词语“身体”包括动物身体，人的身体也被看作是动物身体。词语“身体”也包括物体，吸收制品在所述物体上被用于清洁表面、从表面上采集流体以及处理表面。身体还包括但不限于居室装饰品、地毯、地板、台面、窗户、家用器具、家用物内表面、汽车零件、家用物外表面等等。本发明范围内的吸收制品包括但不限于卫生巾、短裤护垫、唇间衬垫、失禁衬垫、棉塞、尿布和胸垫。本发明范围内的其它吸收制品也包括但不限于女用擦拭物、尿布擦拭物、身体擦拭物、薄卫生纸、面巾纸、伤口敷料、手帕、家用擦拭物、窗户擦拭物、浴室擦拭物、表面擦拭物、台面擦拭物和地板擦拭物，所有这些吸收制品在本领域中统称为擦拭物。吸收制品包括但不限于衣服、防汗带、臂带、以及用于吸收汗液的衣服。

图1示出了本发明的一个实施方案的流程图。该方法的步骤包括：提供虚拟身体模型、提供虚拟吸收制品模型、提供虚拟模拟软件、运行贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟、运行贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟、耦合虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟与虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟、以及确定贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的吸收制品功效。该方法可在计算机系统中执行，所述系统包括中央处理器、包括显示器在内的图形用户界面和以通信方式连接到中央处理器上的用户界面选择装置。

提供虚拟身体模型的步骤、提供虚拟吸收制品模型的步骤、运行贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟的步骤，连同用于运行贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟的虚拟模拟软件，描述于Macura等人的美国专利申请11/072,152中。其它与虚拟产品建模相关的美国专利申请和专利包括Anast等人的11/071917、Looney等人的11/071919、Anast等人的11/071916、Anast等人的11/071918、Macura和Lavash的11/071920、Lavash等人的11/072047、Woltman等人的美国专利6,810,300、和Pieper等人的美国专利7,099,734。

与提供虚拟身体模型的步骤、提供虚拟吸收制品模型的步骤、提供虚拟模拟软件的步骤、运行贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟的步骤关联的元素描述于图2所示的流程图中。

为了产生虚拟身体模型，可图象化身体或其一部分。可由图象将身体或其一部分表面化。表面化是一种用于绘制实际3D物体的计算机生成的三维(3D)图象的技术。在一个实施方案中，可将成人女性的腰区(包括裆区10和阴部)用作身体。在另一个实施方案中，可将婴儿的腰区用作身体，其可用于建模尿布。在另一个实施方案中，身体可为物体，吸收制品在所述物体上被用于清洁物体的表面、从表面采集流体和/或处理表面，诸如有皮沙发椅的垫子。

身体的表面化可通过本领域已知的方法来实现，诸如通过成象身体一部分的外表面，即通过使用表面数字成象技术制作一系列的身体所需部分的图象。作为另外一种选择，身体的各部分可使用也可捕获内部部分的技术诸如磁共振成象(MRI)来表面化。也可使用其它用于获得合适的表面化图象的技术，诸如超声波成象或X射线成象。其它已知的技术包括轮廓捕获等等也可用于如下情况：其中用于MRI成象的所需身体位置造成身体在关键的受关注区域中产生畸变。

MRI图象的分辨率将确定可获得的适形性分析的细节级别。因此，MRI扫描应具有足够的分辨率，包括足够数目的“层面”，以捕获与分析相关的特征。对于贴近人的身体穿着的吸收制品的适形性和舒适性分析，身体结构特征可与适形性和舒适性相关。术语“层面”使用其关于MRI扫描的普通含义，并且是指通过MRI成象产生的二维图象。在一个实施方案中，使用GEMedical Systems Genesis Sigma 1.5 Echo Speed LX MRI装置以2mm(1∶1的比例)的递增分辨率图象化成人女性腰区的冠状层面。数据输出可为一系列的DICOM图象文件，可将所述文件导出以用于进一步的评测和分析。DICOM图象文件可具有对应于身体的各种组件或层的多个区域。对于人体来讲，这些区域可为不同的组织层。例如，MRI图象的每个层面可显示脂肪区域、皮肤区域、肌肉区域、骨骼区域、内脏区域等等。对于一个实施方案诸如卫生巾来讲，阴部中的皮肤区域、脂肪区域和肌肉区域可为最受关注的区域。对于旨在用于居室装饰品上的擦拭物来讲，表面覆盖件区域、背衬层区域和填充材料区域可为最受关注的区域。

点云示图可由DICOM图象文件生成。在MRI图象的每个层面上，各种区域、以及各区域之间的界面可由一系列点来定位和指定，所述点既可由软件识别和指定，也可由使用者手动识别和指定。如此指定的点产生MRI图象的每个层面的点云示图。可选择这些点的数目、浓度和间距以获得用于被建模的身体部分的足够分辨率，诸如用来捕获各种区域中的组织例如皮肤的波动、或表面诸如居室装饰品的复杂几何形状的波动的足够分辨率。一般来讲，点的数目和它们的间距应当使得身体的相关部分被精确地表示至足够分辨率，所述分辨率与吸收制品与身体的适形性相关。在一个实施方案中，发现点云的各点之间的约2mm(1∶1的比例)的距离可提供用于分析邻近成人女性身体的阴道穿着的吸收制品的适形性和舒适性的足够的分辨率。

一旦放置了每个二维MRI层面上的点，即可使用软件，诸如得自Tomovision(Montreal，Canada)的

来生成基于MRI层面的相对位置的三维点云。一旦获得了三维点云，即可将数据用电子格式以多种文件类型存储。例如，点云可包括多边形网格，其中点连接在一起，并且可将点云保存为多边形网格文件，诸如立体光刻文件，所述文件可导出以用于进一步的评测和分析。女性腰部和裆区10的3D点云12的视觉绘图的一个实例显示于图3中。

然后可通过使用合适的软件，包括大多数的计算机辅助设计(CAD)软件包例如得自Raindrop Geomagic(Research Triangle Park，NC)的

将身体部分112的点云表面化。如果需要，表面化也可通过本领域已知的各种方法中的任何一种(包括手动方法)来实现。在一个实施方案中，可表面化人体的特定区域，诸如脂肪和肌之间的界面、脂肪和皮肤之间的界面、和/或肌肉和骨骼之间的界面。在另一个实施方案中，可表面化有纹理的油毡地板的表面。实质上，可表面化任何受关注的表面。

作为另外一种选择，MRI数据可通过使用体素方法来表面化，而不是首先生成点云。

一旦表面化了受关注的身体部分112，就确定了旨在建模的受关注的具体身体部分112。例如，当建模卫生巾时，被表面化的人体部分可为成人女性的整个腰部和裆区10，而旨在建模的受关注的身体部分112为阴部。旨在建模的受关注的身体部分112可为身体的如下部分，其中要考虑变形对流体余量、适形性、以及舒适性的影响。虚拟吸收制品的流体余量为流体在关注的时间增量内所流入或流出虚拟吸收制品的特定部分的质量。

在确定了旨在建模的受关注的身体部分112之后，可将表面化的部分任意地分隔成至少两种体积，以在一种体积中隔离旨在建模的受关注的身体部分112，即在基于物理基标准的建模期间身体的将保持可变形的部分。如果身体旨在运动，如人体可能发生的情况，则表面化的体积的其余部分可简单地通过指定运动来建模，从而可节约计算时间资源。在一个涉及人体的实施方案中，如图4所示，表面化的身体被分隔成两种分离的不相交的体积，包括至少可变形体积22和至少指定运动体积26。所谓“可变形体积”是指如下的体积，其中当执行模拟时，将会计算物理性能，包括但不限于应力、变形和运动。相反，所谓“指定运动体积”是指如下体积，其中变形和运动由对模拟的输入来决定。指定运动体积26可为静态的，如身体诸如沙发椅的垫子可能发生的情形。

对于这两种体积来讲，所谓“不相交的”是指这些体积不重叠，即，建模的身体没有由可变形体积22和指定运动体积26这两部分组成的部分，即这两种体积为明显地分隔的。在一个实施方案中，仅需确定可变形体积22，然后根据定义，旨在建模的身体部分112的其余部分表示指定运动体积26。这两种体积可共用共同的表面界面，所述界面为它们的在这两种体积之间共用的各自表面的全部或一部分。

如图4所示，面间表面24可完全处在表面化的身体部分112的内部，即，其可谓是被限定为与外表面20相距某个“向内的”距离的表面。该向内的距离可称为“表面法线距离”，并且应当足够大以致允许外表面20在被建模时成为可变形的。表面法线距离可三倍至五位地大于表面凹痕的预期大小。此外，面间表面24还应充分地邻近外表面20，以致能够驱动外表面20的至少一部分的运动。在图4所示的实施方案中，面间表面24限定指定运动体积26，所述体积在可变形体积22“之内”，并且除了在身体部分112的交叉部分以外不形成外表面20的部分。

如图5所示，面间表面24可延伸至外表面20的一部分并且可部分地由所述部分限定。在图5中，可变形体积22和指定运动体积26在延伸至外表面20的面间表面24处交会。已发现，适用于建模女性卫生装置诸如卫生巾的两种体积示于图5中。如图所示，可变形体积22对应于旨在建模的受关注的身体部分112，在此情形中为用于评测卫生巾的成人女性的阴部。同样，指定运动体积26(或表面)对应于其中吸收制品对身体的影响不太受关注的身体部分，但所述体积会影响对适形性和总体身体运动的分析。

在分隔了虚拟身体模型之后，可将分隔的虚拟身体模型网格化，以便在指定运动模型中将其建模为指定运动体积26。可由表面化软件诸如

将表面导入到能够在三个维度上绘制表面的软件中，诸如得自Electronic Data Systems Corporation(Plano，TX)的子公司UGSPLMSolutions的I-例如通过IGES文件格式导入。通过使用I-

将表面用来生成3D绘图，所述绘图限定对应于旨在分析的身体各部分中的组织例如人体的脂肪、肌肉和骨骼的对应的分离组件。为了生成这些3D绘图，可使用由表面进行体积绘制的技术，如本领域通常已知的那样。

可通过本领域已知的方法将可变形体积22网格化为节点和元素的网格。例如，可将网格产生成包含固体元素、壳体元素、或梁元素、或它们的组合。在本发明的方法中，可将可变形体积22网格化为固体元素，如图6所示。对于人体来讲，可将可变形体积22内的各种组织诸如脂肪组织、肌肉组织等等网格化成分离的部件，并且每个部件均可具有指定给它的适当的材料特性，但可保持网格的连续性。对于身体诸如表面(在所述表面上吸收制品可用于清洁表面、从表面采集流体、和/或处理表面)来讲，虚拟身体模型的各部分可由两个或更多个层构成。可将每个分离的层网格化为分离的部件。例如，沙发椅垫子能够被分离成三个部件，包括表面层、背衬层、和填充材料，每个均被网格化成分离的部件。如图6所示，可将可变形体积22的各部分网格化成具有比其它部分更大的节点和元素密度。

指定运动体积26可使用壳体元素或固体元素来产生。仅需将指定运动体积26足够地网格化以可在静态和动态条件两种条件下进行真实建模。

为了进行运动模拟和/或适形性建模，需要驱动被建模的身体部分112的运动，即，使其在时空中移动。在本发明的一个实施方案中，运动可通过驱动面间表面24的至少部分来驱动。面间表面24驱动可变形体积22，所述体积可经受物理基约束。驱动面间表面24继而可驱动可变形体积22的运动，所述体积可自由移动和变形，其中变形产生可量化的应力和应变。如果用来建模被穿着的吸收制品，则可测量的应力和应变可归因于与被建模的吸收制品的接触。可同时测试吸收制品的多个层。例如，尿布的背面可由扣紧部件诸如胶带覆盖，或卫生巾可穿着在内衣中。

可将面间表面24沿时空中的预定运动路径驱动。预定运动路径可使用外部运动捕获来生成。例如，可使用各种技术诸如摄影、数字成象、立体光刻、激光扫描等等来捕获运动中的身体的外表面上的离散识别点的运动。运动捕获是指可作为着时间的推移而捕获离散空间位置处的识别点的位置。对于给定点来讲，可按需要调整在给定时间中发生的点捕获事件的数目即捕获的频率，以产生在移动的身体上留下轨迹的每个点的一系列空间路径。这一系列的路径可用来驱动旨在分析适形性和运动的网格身体上的对应点的运动。其它形式的运动捕获包括使用光纤形带技术、磁场捕获技术、“鸟群”(flock of birds)技术、以及其它已知的用于使用视点或隐藏装置来捕获运动的技术。

为了模拟指定运动体积26的运动，可捕获或计算运动模板。在一个实施方案中，运动捕获可通过使用处理的视频成象技术来获得。在这种过程中，从相对于身体的多个校准的摄影机位置记录受关注的实际身体部分112的多个视频图象，并且进行处理以提取身体的形状，这是本领域已知的技术。视频图象化的身体的形状可通过本领域已知的方法来产生，诸如通过体素雕刻来产生点云，通过轮廓形状来产生表面等等。此外，通过使用摄影测量法，还可将处理视频图象中的特征用于测量。此类测量可包括表面诸如皮肤、衣服、或表面覆盖材料上的应变测量，可将它们引入到运动模板中。

在一个实施方案中，可使用得自Alias(Toronto，Canada)的

软件等等。通过使用

可按时间针对每个受关注的步骤记录例如代表性身体形状诸如点云或表面形状。一旦记录了针对每个时间增量的所有身体形状，即可将这些形状合在一起作为表示身体运动的运动模板，但此模板不适用于FEA分析，因为该模板不是基于具有已知位置和参数的网格节点。

适用于通过FEA技术进行分析的运动模型可通过将指定运动模型与运动模板拟合(如该术语在本领域中所用的那样)来制作。在一个实施方案中，拟合可通过以下步骤来实现。首先，将指定运动模型去肤(如该术语在本领域中所用的那样)以获得可定姿模型。去肤技术本身是本领域已知的并且可使用软件诸如

来执行。例如，

允许产生可放置在指定运动模型内的关节段骨架，其后去肤该模型。

接着，可将可定姿模型与上文捕获或计算的运动模板中的一个对齐。对于表示随时间变化姿态的运动模板中的每一个，可重复此步骤。这称为“第一拟合”。作为“第二拟合”，可将表面化的身体变形以使运动模板可匹配受关注的模板中的每一个。然后，软件诸如可在每个时间帧处内插运动。

可将数据保存为动画，但不具有将这些数据转换为适用于FEA分析的数据的能力。因此，可将此数据导出以用于由FEA技术进行的运动分析。

对于FEA分析来讲，可将在

中产生的运动路径导出以生成位移路径，从而针对每一个受关注节点产生三维位移路径对时间的关系。可将此系列路径(即，每个节点的三个路径(x，y，z))保存为文本文件以用于进一步的分析。此外，还可输入接触特性诸如摩擦系数，以说明分离的体积和/或外表面20之间的物理作用。

在外表面20上的节点位移已知的情况下，此信息可用在得自Abaqus，Inc.，Pawtucket RI的

内，以通过使用针对每个节点(针对所述节点生成了位移路径)的节点位移命令来直接移动外部身体表面。使用当外部可见表面被驱动时，可计算网格化身体上的所有节点的运动。在

中，所有节点的位移均使用物理基计算来计算，其中针对固定的预定义位移的节点位移主要取决于身体的根本材料特性。

当外表面20的网格被驱动时，可记录面间表面24的运动。可将此信息记录为面间表面24的至少一部分的节点位移的形式，并且可将它们保存为面间表面运动路径(即，ABAQUS的术语中的“边界条件”和“振幅”)。

然后可将可变形体积22的外表面20上的指定的节点位移移除，并且置换成面间表面运动路径的指定的节点位移。然后可使用面间表面运动路径来驱动建模的身体(包括外表面20的可作为指定运动体积26的一部分的部分)的运动。因此，通过驱动面间表面24可获得建模的身体部分112的模拟运动。

能够驱动与不可变形体积22的外部可见表面联合的体积界面的有益效果是，可精确地表示真实运动并且允许身体的外表面20的一部分成为可变形的，而不存在限定该部分的变形方式的任何指定运动。此外，还可将所需的节点和元素的数目最小化，并且仍然允许对移动的或变形的身体的一部分进行精确且高效的分析。

虚拟身体模型可被建模成具有一个虚拟吸收制品模型或多个虚拟吸收制品模型。旨在由本发明的方法评测的虚拟吸收制品模型可通过产生受关注的实际吸收制品的计算机辅助设计(CAD)几何形状来生成。CAD几何形状可由CAD制图产生，如本领域已知的那样。一旦产生了CAD几何形状，就可通过本领域已知的方法将其网格化成节点和元素的网格。节点和元素的数目可根据需要或期望而变化，以足够建模吸收制品。此外，还可输入接触特性诸如身体部件之间或身体和吸收制品之间的摩擦系数，以描述分离的体积和/或外表面20之间的物理作用。

在一个实施方案中，虚拟吸收制品模型可为旨在紧贴成人女性的身体穿着的卫生巾100。网格化卫生巾100显示于图7中。在大多数情况下，卫生巾100穿着在内衣诸如弹性化女性内裤的内侧。因此，在本发明的一个实施方案中，虚拟吸收制品模型可实际上为代表吸收制品和支撑吸收制品的内衣的虚拟吸收制品系统。换句话讲，虚拟吸收制品模型还可包括虚拟内衣模型。

吸收制品可由超过一个组件构成。吸收制品可包括一个或多个可提供吸收制品的机械完整性的结构组件。吸收制品可包括一个或多个流体处理组件。吸收制品可包括一个或多个结构组件和一个或多个流体处理组件的组合。吸收制品的单一组件可同时提供机械完整性和流体处理。在产生虚拟吸收制品模型的过程中，可将每个组件产生为分离的部件并且可独立地网格化。这样可将个别材料特性指定给每个组件，因此每个组件的材料特性可为异质的。例如，内衣可具有至少三个组件：总体女性内裤织物、裆部织物和弹性股线。可将这些组件中的每一个产生为带有个别化的材料特性的分离的部件，所述特性适合于每种材料或每种材料的部件。材料特性可针对不同的衣服而变化。在另一个实例中，吸收制品可由顶片80、底片95、以及设置在它们之间的吸收芯82构成，并且可将吸收制品的每个元素产生为分离的部件并可独立地网格化。因此，在本专利申请的范围内，可将虚拟吸收制品模型描述为包括虚拟顶片、虚拟底片、以及设置在虚拟顶片和虚拟底片之间的虚拟吸收芯。吸收芯82(或虚拟吸收芯)可为本领域已知的用作吸收系统的那种，其包括一个或多个流体分配层和一个或多个流体存储层。

在一种建模方法中，将虚拟吸收制品模型简化，以将虚拟吸收制品模型的各部分表征为饱和的或不饱和的。与为每个元素指定一种部分饱和水平相比，将虚拟吸收制品模型的各部分表征为饱和的或不饱和的可较为简单。

可将虚拟吸收制品模型建模成各种初始状态，诸如松弛的未变形状态、或非松弛的或变形状态。例如，可将卫生巾100初始地建模成基本平坦未变形的初始状态，如图7所示；或可将其初始地建模成聚拢的折叠状态。

可识别网格化虚拟吸收制品模型或虚拟吸收制品系统上的预定固定点，固定点在适形性分析期间固定在空间中或相对于网格化身体为固定的。一般来讲，固定点可为与网格化身体的可变形体积22相距某个最大距离。

固定点可通过如下方式有助于将虚拟吸收制品模型“穿用”到虚拟身体模型上：使用运动路径将运动指定到固定点上，使得固定点从第一初始建模位置平移到相对于虚拟身体模型的第二固定位置。为了模拟虚拟吸收制品模型对虚拟身体模型的适形性，可首先如上所述“穿用”虚拟吸收制品模型或吸收制品系统。在此点上，模拟可在身体运动之前计算与适形性关联的应力和应变。通过驱动身体的运动经过面间表面24的预定运动路径，可进行可变形体积22和虚拟吸收制品模型或虚拟吸收制品系统上的动态应力-应变计算。

动态应力-应变分析可使用动态应力-应变分析器来实现，例如，LS-

(Livermore Software Technology Corporation，Livermore，CA)、

(ABAQUS Inc.，Pawtucket，RI)、或

(ANSYS Inc.，Canonsburg，PA)。可输入任何所需的输入量，诸如身体网格运动、虚拟吸收制品模型网格运动、接触表面、虚拟吸收制品模型网格、和/或身体网格，以实现该分析。应力-应变分析器可提供变形的运动和对应的力以及应力和应变的输出。这些力包括与变形虚拟身体模型和虚拟吸收制品模型这两者关联的力。

任选地，模拟输出诸如变形和力可使用软件来可视化，诸如LS-

(Livermore Software Technology Corporation，Livermore，CA)、(Altair Engineering，Troy，MI)、

(ComputationalEngineering International，Apex，NC)，或ABAQUS

(ABAQUS Inc.，Pawtucket，RI)、或其它合适的可视化软件。当虚拟吸收制品模型被操纵时，虚拟吸收制品模型的可视化可在虚拟吸收制品模型的变形的视觉示图中显示。例如，卫生巾在穿着期间可经历翘曲、扭曲和聚拢。由于这种系统的实际约束的缘故，此类变形难以(或不可能)实时地在真人身上进行观察。

可视化软件可使建模者将限定的分析部分输出为处于使用者限定的模拟状态的三维示图。建模者可选择处于任意变形状态的受关注部件或元素，并且可将它们输出为三维示图诸如立体光刻文件、VRML文件、或变形网格。在一个实施方案中，可使用LS-PrePost将处于变形状态的虚拟吸收制品模型的至少一部分的模拟结果输出为立体光刻文件，并且可将处于相同状态的虚拟身体模型的至少一部分的模拟结果输出为立体光刻文件。可使用转换算法将输出文件从一种输出格式转换为另一种格式，如本领域已知的那样。

贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟可使用计算流体动力学(CFD)软件来运行。一种适用于实施本文所公开的方法的CFD程序是FLOW-

FLOW-

是可商购获得的多物理软件代码，由Flow Science，Inc.，Santa Fe，New Mexico开发和销售。FLOW-

可在台式计算机或具有更先进的操作系统诸如UNIX的计算机上运行。虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟可在一维、二维或三维框架中执行。

虚拟吸收制品模型的流体余量可为负的、静态的或正的。如果虚拟吸收制品模型中的流体质量减小，如分配物质的吸收制品所发生的那样，则虚拟吸收制品模型的流体余量为负的。如果虚拟吸收制品模型中的流体质量不变，则吸收制品的流体余量为静态的。如果虚拟吸收制品模型中的流体质量增大，如设计用来采集流体的吸收制品所发生的那样，则虚拟吸收制品模型的流体余量为正的。虚拟吸收制品的各部分可具有不同于虚拟吸收制品的其它部分的流体余量。

可使用立体光刻(STL)文件将虚拟身体模型和虚拟吸收制品模型的实际尺寸导入到CFD软件中。穿着了虚拟吸收制品模型包括卫生巾100的女性110的虚拟身体模型显示于图8中。虚拟吸收制品模型可代表变形的吸收制品。变形的吸收制品的形状可由如上所述的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟来确定。变形的吸收制品的形状也可使用简化的机械模型来确定，所述模型可手工求解或借助于计算机或计算器来求解。变形的吸收制品的形状可只基于设计者的关于被建模的吸收制品应当如何起作用的概念，所述概念基于直觉或使用本领域已知的用于预测或概念化吸收制品的变形形状的任何其它方法。虚拟吸收制品模型也可代表未变形的吸收制品。

一旦被导入，即可将虚拟身体模型和虚拟吸收制品模型通过本领域已知的方法网格化成节点和元素。节点和元素的数目可根据足够建模虚拟吸收制品模型的流体余量的需要或期望而变化。也可描述表面的实际尺寸、以及表面的外形。对于详细的流体结构相互作用建模，可在微米尺度上描述表面外形、或粗糙度。如果表面是规则的，则可使用对外形的较粗略的描述。虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟无需包括虚拟身体模型来作为模型的组件，虽然使用此方法可能无法够辨别虚拟身体模型对虚拟吸收制品模型的流体余量的所有影响。

在CFD软件中，可指定边界条件、初始条件、材料特性、解算控制、和输出控制。边界条件可包括一个或多个流体源。也可将边界条件的瞬态性质输入到流体采集的虚拟模拟中，以说明流体源中的变化，如经期女性可发生的情况那样，其中长时间段的极少或没有流量被短期的高流量所中断。实质上，贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟可包括在特定时间和区域上施加的流体源。

虚拟身体模型和虚拟吸收制品模型的初始条件在整个虚拟身体模型和虚拟吸收制品模型中可以相同，或可在空间上变化。初始地，可将虚拟身体模型和虚拟吸收制品模型指定成缺乏流体。作为另外一种选择，可初始地指定将指定量的流体用于虚拟身体模型、虚拟吸收制品模型的特定位置、以及虚拟身体模型和虚拟吸收制品模型之间的任何间隙(如果存在的话)。例如，可指定少量阴道分泌物120处在女性的阴道130处，如图9所示。

可将材料特性输入到CFD软件中以描述虚拟身体模型、流体和虚拟吸收制品模型。虚拟身体模型的可影响虚拟吸收制品模型的流体余量的材料特性包括流体在身体上的接触角。接触角可使用Young′sEquation(Dullien(1992)，Porous Media：Fluid Transport and Pore Structures，2nd Edition，Academic Press)由列表数据确定、直接测量、或通过使用本领域已知的其它方法来确定。

流体的可影响虚拟吸收制品模型的流体余量的材料特性包括但不限于密度、粘度和表面张力。可受关注的其它参数包括温度、异质性、固体含量和流体添加剂。可基于由贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟计算的应变来为材料特性指定一个值，所述特性可作为着应变而变化。可在基于应变而分隔的部分中将源自贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟的输出导入到CFD软件中，以致简化在CFD软件中指定材料特性的过程。不受理论的约束，可作为应变函数而变化的材料特性包括但不限于孔隙率、饱和渗透率、相对渗透率、毛细管压力、残余流体饱和度、最大流体容量、毛细管压力与饱和度的关系、相对渗透率与毛细管压力的关系、相对渗透率与饱和度的关系、以及流体和材料包括虚拟吸收制品之间的接触角。

虚拟身体模型、流体、以及虚拟吸收制品模型的材料特性可收集自实际身体(在所述身体上使用吸收制品)和旨在由吸收制品采集或分配的实际流体。例如，可收集关于选自下列参数的数据：从实际身体排出的或施加到它们上的流体的粘度、实际身体的表面能、从实际身体排出的或施加到它们上的流体的表面能、以及贴近身体使用的实际吸收制品的表面能。贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟可包括至少一个选自下列的参数：描述虚拟身体模型的表面能的参数、描述虚拟吸收制品模型的表面能的参数、以及描述流体表面能的参数。可个别地指定每个组件的特性，并且这些特性可在空间的任何方向上有变化以代表被建模的吸收制品。

为虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟所指定的常数包括引力常数。

可将解算控制输入到CFD软件中以控制在CFD软件中实施的数值解，如本领域已知的那样。

也将输出控制输入到CFD软件中。源自CFD软件的输出可包括流体分布、流体速度分布、流体压力分布、被吸收制品吸收的流体的体积、残留在身体上的流体的体积、以及随时间和位置而变化的吸收制品的流体饱和度，它们均与虚拟吸收制品模型相关。

贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的吸收制品功效可通过量化虚拟身体模型上和虚拟吸收制品模型上或其中的流体量来确定。如果在虚拟身体模型和虚拟吸收制品模型之间存在间隙，则该间隙中的流体量也可作为吸收制品功效的指标。对于吸收制品诸如卫生巾，吸收制品优选地采集所有从穿着者的身体排出或处在其上的流体。吸收制品功效的一种量度可为由虚拟吸收制品模型采集的流体的体积除以流体源的体积或发源自流体源的流体的体积所得到的比率。对于吸收制品诸如卫生巾来讲，吸收制品功效的量度可为污渍尺寸。可将污渍尺寸表征为衬垫的面向身体的表面的面积。在移除靠近女性身体布置的卫生巾时，穿着者可在所述表面上观察到流体。卫生巾或短裤护垫的吸收制品功效的另一种量度可为随流体源的体积而变化的在内衣(如果存在的话)中或内衣上的流体的体积。

可将分配虚拟吸收制品模型的吸收制品功效量化为例如被分配到虚拟身体模型的表面上的流体的体积对在分配之前的虚拟吸收制品模型中的流体的总体积的比率。

邻近人体穿着的吸收制品的吸收制品功效也可通过如下方式来确定：量化虚拟吸收制品模型对虚拟身体模型的适形性和/或舒适性和虚拟吸收制品模型邻近虚拟身体模型穿着的舒适性。对于吸收制品诸如卫生巾，如图10所示，其中吸收芯82可由纤维素材料构成，材料的密度变化可显著地影响吸收芯82的部分地饱和的流体传送特性。类似地，虚拟身体模型和虚拟吸收制品模型的运动可导致在虚拟身体模型和虚拟吸收制品模型之间形成间隙。虚拟身体模型和虚拟吸收制品模型之间的间隙可阻碍流体从虚拟身体模型的表面传送至虚拟吸收制品模型的表面。

适形性和舒适性分析可使用如下动态应力-应变分析器来执行：例如，LS-

(Livermore Software Technology Corporation，Livermore，CA)、

(ABAQUS Inc.，Pawtucket，RI)、

(ANSYS Inc.，Canonsburg，PA)、或其它合适的软件。可输入任何所需的输入量，诸如身体网格运动、吸收制品网格运动、内衣网格运动、接触表面、衣服网格、和/或身体网格，以实现该分析。应力-应变分析器可提供变形的运动和对应的力诸如应力和应变的输出。这些力包括与变形身体和衣服这两者关联的力。可将衣服变形和生成该变形所需的力的大小与适形性和舒适性相关联。

任选地，模拟输出诸如变形和力也可使用软件来可视化，例如LS-(Livermore Software Technology Corporation，Livermore，CA)、

(Altair Engineering，Troy，MI)、

(ComputationalEngineering International，Apex，NC)、或ABAQUS(ABAQUS Inc.，Pawtucket，RI)。当虚拟身体模型被操纵时，虚拟吸收制品模型的可视化可在虚拟吸收制品模型的变形的视觉示图中显示。例如，卫生巾在穿着期间可经历翘曲、扭曲和聚拢。由于这种系统的实际约束的缘故，此类变形难以(或不可能)实时地在真人身上进行观察。然而，此类卫生巾的适形性特性可容易地在计算机模拟中可视化和操纵。此能力可显著地减少设计适形性更好的吸收制品诸如卫生巾所需的时间和费用。材料的特性可按需要改变并且输入到动态应力-应变分析器中以改变吸收制品的特性，从而提供各种设计的虚拟原型研究。

本文所公开的方法可用来评测虚拟吸收制品模型对虚拟身体模型的适形性对虚拟吸收制品模型的流体余量的影响。为了评测虚拟吸收制品模型对虚拟身体模型的适形性对虚拟吸收制品模型的流体余量的影响，可在运行贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟的步骤之前，执行运行贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟的步骤。贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟可通过传递吸收制品的位置、身体的位置、以及吸收制品与身体之间的空间关系而耦合到虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟上。在传递过程中，可传递吸收制品、结构组件、流体处理组件、或饱和组件的位置。所谓“传递”是指将信息从贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品的流体余量传达至虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟，和/或从虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟传达至贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品的流体余量。

在一个实施方案中，数据使用立体光刻文件传递，如前所述。通过使用此方法，可评测虚拟吸收制品模型的变形和虚拟吸收制品模型对虚拟身体模型的适形性对虚拟吸收制品模型的流体余量的影响。例如，由于虚拟身体模型的运动的缘故，虚拟吸收制品模型的各部分可或多或少地变得较致密。相同的方法可用于用来分配流体的吸收制品。

为了评测虚拟吸收制品模型的流体余量对邻近虚拟身体模型穿着的虚拟吸收制品模型的适形性和舒适性的影响，可在运行邻近虚拟身体模型穿着的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟的步骤之前，执行运行邻近虚拟身体模型穿着的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟的步骤。“适形性”旨在描述虚拟吸收制品贴合虚拟身体模型的程度，并且可由虚拟吸收制品的不同区域中的虚拟吸收制品模型和虚拟身体模型之间的距离来表征。舒适性可由在虚拟吸收制品模型和虚拟身体模型之间传导的应力或力、或由贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型造成的虚拟身体模型的变形的大小来表征。

虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟可通过传递在完成流体余量的虚拟模拟时流体在吸收制品内的空间位置来耦合到贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟上。通过使用此方法，可确定虚拟吸收制品模型的流体余量对虚拟吸收制品模型对虚拟身体模型的适形性的影响。也可确定虚拟吸收制品模型的流体余量对虚拟吸收制品模型的舒适性的影响。例如，当虚拟吸收制品模型的各部分被润湿或释放流体时，虚拟吸收制品的各部分的机械特性诸如密度和模量可改变。在另一种情况下，作为包括溶胀剂诸如超吸收聚合物(例如，吸收胶凝材料)的吸收制品，当被润湿(即，吸收制品溶胀)时，吸收制品的密度可减小。吸收制品中所用的一些材料当被润湿时会塌缩，这会导致密度增大。当虚拟身体模型和虚拟吸收制品模型相对于彼此移动时，虚拟吸收制品的机械特性的改变可影响虚拟吸收制品对虚拟身体模型的适形性。

如果运行邻近虚拟身体模型穿着的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟的步骤在运行邻近虚拟身体模型穿着的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟之前执行，则可受吸收制品的设计者和建模者所关注的起因于流体余量的虚拟模拟的一个结果为虚拟吸收制品模型的组件的流体饱和度。后处理器诸如ENSIGHT(用于可视化虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟的结果)可用来捕获虚拟吸收制品模型的流体饱和度图象。可将该图象记录成JPEG、PNG、GIF、位图、或任何其它类似的形式。流体饱和度图象可针对虚拟吸收制品模型的每个组件产生。例如，可产生吸收制品的每个层的流体饱和度图象。对于卫生巾的虚拟吸收制品模型，可产生仅顶片80、仅吸收芯82、仅底片95、和虚拟吸收制品模型的任何其它明显不同的组件或部分的流体饱和度图象。

可将虚拟吸收制品模型的组件的流体饱和度图象导入到预处理器中，诸如LS-

(Livermore Software Technology Corporation，Livermore，CA)，以帮助建模者指定虚拟吸收制品模型的各组件的机械特性。例如，虚拟吸收制品模型的组件的流体饱和度图象可用作预处理器中的视口的背景。然后可将用于虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟的网格铺叠在虚拟吸收制品模型的组件的流体饱和度图象上，调整比例并且取向以便用于虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟的网格与流体饱和度图象一致，并且可指定虚拟吸收制品模型的个别材料特性。例如，吸收制品的各组件的模量可作为饱和度而变化，并且取决于饱和度，可为虚拟吸收制品模型的组件的不同部分指定不同的模量。可将虚拟吸收制品模型的每个组件独立于其它组件进行预处理。

运行贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟的步骤和运行贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟的步骤可彼此在时间上交替递增地推进和协调一致地推进。协调一致地推进的一个实例为从时间零点开始，按时间增量(例如，0.1秒)推进贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟，然后按时间增量(例如，0.1秒)推进贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟，然后按另一个时间增量(例如，0.1秒)推进贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟，然后按另一个时间增量(例如，0.1秒)推进贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟，从而逐步地按时间推进。此方法的一个元素为，贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟和贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟之间的时滞仅有小量的相位差，使得时滞对模拟结果的影响较小。此方法可提供关于随着时间的推移虚拟吸收制品模型的流体余量和虚拟吸收制品模型对虚拟身体模型的适形性是如何彼此相互作用的信息。相同的方法可用于用来分配流体的吸收制品。

为了改善虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟的数值稳定性，可忽略虚拟吸收制品模型的饱和度有变化(即，从干燥过渡至部分地饱和或从部分地饱和过渡至干燥)的各部分的应变历史。虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟和虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟推进时所遵循的时间增量应当足够小，使得吸收制品的特性的递增变化较小，以确保虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟和虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟的数值稳定性。

贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟可包括至少一个可作为虚拟吸收制品模型的应变函数而变化的参数。例如，可作为虚拟吸收制品模型的应变函数而变化的参数可选自由下列组成的组：孔隙率、饱和渗透率、相对渗透率、毛细管压力、残余流体饱和度、最大流体容量、毛细管压力与饱和度的关系、相对渗透率与毛细管压力的关系、相对渗透率与饱和度的关系、以及流体和虚拟材料包括虚拟吸收制品之间的接触角。不受理论的约束，据信这些参数可作为虚拟吸收制品模型的应变而变化。

类似地，贴近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟可包括至少一个可作为虚拟吸收制品模型的各部分的流体余量的函数而变化的参数。可作为虚拟吸收制品模型的各部分的流体余量的函数而变化的参数可选自由下列组成的组：模量、密度、塑性性能和泊松比。不受理论的约束，据信这些参数可作为饱和度而变化。

邻近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟可包括至少一个可作为虚拟吸收制品模型的应变函数而变化的参数。例如，已知一些吸收材料的应力-应变关系为非线性的。因此，一些吸收材料的模量可为吸收材料的应变的函数。

吸收制品诸如尿布、失禁产品、和卫生巾通常由多个材料层构成。例如，卫生巾可由顶片80、底片95、以及设置在顶片80和底片95之间的吸收芯82构成。为了评测由超过一个材料层构成的吸收制品的吸收制品功效，虚拟吸收制品模型可由超过一种类型的虚拟吸收材料构成，如图10所示。图10为被切成两半的变形的卫生巾100的示图，显示的是变形的卫生巾100的后半部分。图10所示的卫生巾100包括顶片80(浅灰色色调)、吸收芯82、槽84(深灰色色调)、和底片95。槽可为吸收芯82的与邻近的非绘制部分相比绘制得更致密或不太致密的部分。虚拟吸收制品模型可表示由顶片80、底片95、以及设置在顶片80和底片之间的吸收芯82构成的吸收制品。虚拟吸收制品模型可任选地包括虚拟内衣模型105。虚拟吸收制品模型也可包括代表添加剂诸如超吸收剂的元素。超吸收剂通常添加到吸收制品中以增大吸收制品的吸收性。超吸收剂包括但不限于吸收胶凝材料(AGM)(如本领域已知的那样)和脱乙酰壳多糖。

虚拟吸收制品可代表选自由下列组成的组的吸收制品：卫生巾、短裤护垫、失禁衬垫、棉塞、唇间衬垫、尿布和胸垫。虚拟吸收制品可代表选自由下列组成的组的吸收制品：女用擦拭物、尿布擦拭物、身体擦拭物、薄卫生纸、面巾纸、伤口敷料、手帕、家用擦拭物、窗户擦拭物、浴室擦拭物、表面擦拭物、台面擦拭物、以及地板擦拭物。

在该方法的一个实施方案中，邻近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟包括虚拟身体模型，其中虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟包括至少一个描述虚拟吸收制品模型和虚拟身体模型之间的空间关系的参数。在此实施方案中，可识别虚拟身体模型和虚拟吸收制品模型之间的间距对流体采集的影响。例如，可执行邻近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟，以确定虚拟身体模型和虚拟吸收制品模型在使用中的几何形状以及虚拟身体模型和虚拟吸收制品模型之间的空间关系。在邻近虚拟身体模型的虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟中，可指定虚拟身体模型相对于虚拟吸收制品模型移动。例如，虚拟吸收制品模型和虚拟身体模型可以以下一种或多种模式相对于彼此移动：剪切、正常、周期性地、和剪切和/或正常中的可变速率。换句话讲，所述至少一个描述虚拟吸收制品模型和虚拟身体模型之间的空间关系的参数可变化。通过使用此方法，可识别虚拟吸收制品模型相对于虚拟身体模型的运动对虚拟吸收制品模型的流体余量的影响。

本文所公开的量纲和数值不应被理解为严格限于所述确切数值。相反，除非另外指明，每个这样的量纲均是指所引用的数值和围绕该数值的功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。

在发明详述中引用的所有文件都在相关部分中以引用方式并入本文中。对于任何文件的引用均不应当被解释为承认其是有关本发明的现有技术。当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。

虽然已经举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明实质和范围的情况下可以做出多个其他改变和变型。因此，权利要求书意欲包括在本发明范围内的所有这样的改变和变型。

Claims (10)

1.一种用于确定虚拟吸收制品的吸收制品功效的方法，所述方法包括以下步骤：

提供虚拟身体模型；

提供虚拟吸收制品模型；

提供虚拟模拟软件；

运行贴近所述虚拟身体模型的所述虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟；

运行贴近所述虚拟身体模型的所述虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟；

耦合所述虚拟吸收制品模型的变形的所述虚拟模拟与所述虚拟吸收制品模型的流体余量的所述虚拟模拟；以及

确定贴近所述虚拟身体模型的所述虚拟吸收制品模型的吸收制品功效。

2.如权利要求1所述的方法，其中以下步骤：

运行贴近所述虚拟身体模型的所述虚拟吸收制品模型的变形的虚拟模拟和

运行贴近所述虚拟身体模型的所述虚拟吸收制品模型的流体余量的虚拟模拟

在时间上交替递增地推进。

3.如前述任一项权利要求所述的方法，其中贴近所述虚拟身体模型的所述虚拟吸收制品模型的流体余量的所述虚拟模拟包括至少一个可作为所述虚拟吸收制品的应变的函数而变化的参数。

4.如前述任一项权利要求所述的方法，其中贴近所述虚拟身体模型的所述虚拟吸收制品模型的变形的所述虚拟模拟包括至少一个可作为所述虚拟吸收制品的各部分的流体余量的函数而变化的参数。

5.如前述任一项权利要求所述的方法，其中贴近所述虚拟身体模型的所述虚拟吸收制品模型的变形的所述虚拟模拟包括至少一个可作为所述虚拟吸收制品的应变的函数而变化的参数。

6.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述虚拟吸收制品模型由虚拟顶片(80)、虚拟底片(95)、以及设置在所述虚拟顶片(80)和所述虚拟底片(95)之间的虚拟吸收芯(82)构成。

7.如前述任一项权利要求所述的方法，其中贴近所述虚拟身体模型的所述虚拟吸收制品模型的流体余量的所述虚拟模拟包括虚拟身体模型，其中所述虚拟吸收制品的流体余量的所述虚拟模拟包括至少一个描述所述虚拟吸收制品和所述虚拟身体模型之间的空间关系的参数。

8.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述虚拟吸收制品模型代表选自下列的吸收制品：卫生巾、短裤护垫、失禁衬垫、棉塞、唇间衬垫、尿布和胸垫。

9.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述虚拟吸收制品模型代表选自下列的吸收制品：女用擦拭物、尿布擦拭物，身体擦拭物、薄卫生纸、面巾纸、伤口敷料、手帕、家用擦拭物、窗户擦拭物、浴室擦拭物、表面擦拭物、台面擦拭物和地板擦拭物。

10.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述虚拟身体模型代表人。

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