CN112070898A - 一种高质量网格小型猪头部有限元模型建模方法 - Google Patents
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Abstract
一种高质量网格小型猪头部有限元模型的建模方法，涉及一种建模方法，包括以下步骤：采用断层图像重构法建立新生小猪头部几何模型；再对几何模型分区。采用蝴蝶网格投影方法建立新生小猪头部有限元模型，本发明可以应用于所有不规则的曲面体生物结构，更能进一步进行多工况仿真并获得碰撞接触力、颅骨裂纹扩展等数据和资料，与使用小型猪进行多工况试验相比方便高效，并且能够较为准确描述儿童头部损伤。
Description
技术领域
本发明涉及一种建模方法，具体涉及一种高质量网格小型猪头部有限元模型建模方法。
背景技术
据统计，在儿童身体各部位二级及以上的伤害中，3岁以下儿童的头部伤害占身体各部位伤害的50％甚至更高。为了研究儿童头部的伤害机理及防护措施，采用儿童尸体进行碰撞试验是最有效的手段。但是由于受道德、伦理等因素的限制，很难使用儿童尸体作为样本进行儿童颅骨损伤的研究。由于小型猪头部组织器官结构和位置与儿童头部非常接近，并且与人体头部的力学性能在年龄上呈现一定的对应关系，因此可以使用小猪作为碰撞损伤试验的样本来代替儿童，近似研究儿童头部的伤害机理及防护措施。但是使用小猪样本进行生物实验实验条件复杂且效率低。建立高逼真度的小型猪头部有限元模型并对模型进行验证后，可以使用小型猪头部有限元模型进行多工况仿真并获得碰撞接触力、颅骨裂纹扩展等数据和资料，与使用小型猪进行多工况试验相比方便高效，并且能够较为准确描述儿童头部损伤。
目前对生物结构的网格建立大都倾向于六面体实体单元或者四边形壳单元。相比四面体单元和三角形单元，六面体实体单元和四边形壳单元具有更好的变形特征，能更好地反映应力和应变的特征，更易于针对基本实验数据进行收敛性验证。
小型猪头部主要结构从内向外有脑部组织、软脑膜、硬脑膜、脑脊液、鼻腔、颅骨、骨缝以及头皮。各个部位并不是形状规则的几何体，有的部位甚至曲率比较大。因此如果使用传统的网格划分手法，会在曲率较大的位置产生低质量的网格，影响整个模型的计算精度。
近年来，建立新生小型猪头部的有限元网格模型，模型的完整程度和高质量一直是研究者关注的热点。考虑在有限元仿真研究中的具体用途，当前依然缺少足够完整有效的高质量小型猪头部有限元模型。其难度在于头部的结构复杂且形状不规则。
发明内容
为了解决传统建模方法在曲率较大的位置产生低质量的网格，影响整个模型的计算精度的问题，本发明提供一种高质量网格小型猪头部有限元模型的建模方法，可适用于所有不规则的曲面体生物结构，使得模型具有更好的完整程度和及更高的质量。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种高质量网格小型猪头部有限元模型的建模方法，包括以下步骤：
S1、采用断层图像重构法建立新生小猪头部几何模型；
S2、对新生小猪头部几何模型分区；
S3、采用蝴蝶网格投影方法建立新生小猪头部有限元模型。
进一步的，所述步骤S1的具体步骤如下：
S11、获取新生小型猪头部CT图像
对新生小猪头部进行CT断面扫描图像，以获得新生小型猪头部 CT图像；
S12、对新生小型猪头部CT图像进行阈值分割、区域增长及三维建模，以获得新生小猪颅骨的三维模型STL格式文件
使用MIMICS软件的“Segmentation”工具使颅骨断层图像边缘结构清晰显示并进行阈值分割，将骨骼图像从整体图像中分割出来，获得蒙板A，在蒙板A上使用MIMICS软件的“Region Growing”命令对颅骨图像进行区域增长操作，获取蒙板B，在蒙板B的整体断层图像中分离出新生小猪颅骨的断层图像；使用MIMICS软件的“Calculate 3D”命令对新生小猪颅骨的断层图像进行三维重建，选用中等质量参数来进行三维计算，并输出三维模型STL格式文件；
S13、根据新生小猪颅骨三维图形提取出骨缝线
调整3D视图窗口识别骨缝位置表现的凹陷，手工使用spline功能在三维模型表面直接沿凹陷轨迹绘制曲线，间接获取骨缝的几何模型；
S14、建立脑组织几何模型
根据脑部组织在矢状面方向上的9个深度MRI图像上的轮廓在 MIMICS中对应的深度上绘制轮廓线，然后将所有的轮廓线输出并导入三维软件进行放样得到脑组织表面模型；
S15、对小型猪头部几何模型进行光顺处理
将新生小猪颅骨的STL文件导入Geomagic软件进行光顺处理，使用网格医生选项自动行修复小孔洞，高度折射边以及尖状物，手动修复颅骨模型表面不规则孔洞，使用多变形编辑功能中的刷漆工具，将孔洞周围多边形删除，再使用填充单个孔命令，将其填充；对颅骨内表面进行光顺处理；在Geomagic Studio中应用裁剪功能将小猪颅骨从正中矢状面切割开，删去左半部分，保留右半部分方便对颅骨内表面进行操作；对眼眶位置的孔洞进行填补；利用Gemagic Studio的松弛命令来对颅骨内表面进行光顺处理；将鼻骨错综复杂部分进行了松弛操作，得到平滑的内表面；在Geomagic中进行精确曲面操作，将小猪颅骨内外表面分别拟合成为NURBS曲面。
进一步的，所述步骤S2的具体步骤如下：
S21、将脑干几何模型iges文件导入HYPERMESH中，使用Geom 功能下surface edit中的trim命令用三点确定的平面来切割脑干几何模型，将脑干分成三块，使得每一个小块的形状大致满足规则六面体，依次命名为brainstem1至brainstem3；
S22、小脑几何模型保留原样进行一次投影；
S23、大脑几何模型在HYPERMESH中用使用Geom功能下 surface edit中的trim命令将大脑分为八块，依次命名为brain1至brain8；
S24、鼻部呈现T字型形状，使用HYPERMESH中Geom功能下 surface edit中的trim命令将它分为两长方体正交拼接的形状。
进一步的，在进行所述步骤S2的操作时，通过手工选取分割界面使得各个几何模块近似规则的六面体。
进一步的，所述步骤S3的具体步骤如下：
S31、建立脑干蝴蝶网格block
将脑干第一块的几何模型brainstem1的iges文件导入TrueGrid 中，然后使用block命令创建一个17x17x17的方形block；利用块体移动命令mbi将block进行移动，使块体包裹于几何模型内；调整好 block位置后，对块体进行部分删除，使block形状适应这一部分网格对象；在计算窗口选择需要删除的区域，使用Delete命令分多步进行删除；对脑干第二块及第三块几何模型进行相同处理；
S32、划分脑干部分有限元网格
对脑干第一块block进行投影；用pb命令实现点投影，使block 八个顶点与几何模型的定点相结合；然后选择block各个棱，用curs 命令将其投影到划分对象对应的棱边上；用sfi命令实现面投影，选择block需要投影的面向目标面进行投影；对脑干第二块以及第三块 block进行相同操作；
S33、调整网格质量
对脑干部分的网格进行合理的调整；使用TrueGrid提供的交互式操作功能手工调整边界节点，使其分布大致均匀；在计算窗口中选中需要移动的点，利用movepoint功能，在物理窗口直接进行拖动；在计算窗口选择整个块体区域，使用unifm功能对表面网格进行均匀与顺滑，使得表层网格达到最理想的质量；
S34、将分块的有限元网格模型进行连接
脑干第一块几何模型网格划分完成时，使用bb命令将其与下一个要建立的脑干块体的公共面定义为主面；然后在建立脑干第二块有限元网格模型的时候在计算窗口中选择需要连接的面，使用trbb命令连接两块脑干有限元网格模型；
S35、大脑、小脑及鼻腔有限元模型建立
先按步骤S31的操作建立每个igs文件对应的block并使其形状适应网格对象；
再按照步骤S32至步骤S33的操作，分别对大脑八块几何模型、鼻子两块几何模型以及小脑几何模型建立对应的block并进行投影生成网格，然后分别对网格进行调整；最后按照步骤S34对各块有限元网格模型进行连接；
S36、建立软脑膜有限元模型
将TrueGrid中输出的脑组织网格文件导入HYPERMESH，创建新的Component以存储即将建立的软脑膜壳单元，然后使用tool下的face功能在小猪脑组织网格的表面建立软脑膜网格，最后用 organize下的move功能将建成的软脑膜壳单元规整到开始创建的Component中；
S37、建立脑脊液有限元模型
由于建立脑组织网格采用的几何模型是颅骨内表面，所以建立好的脑组织网格实际上包含了脑脊液与脑组织；在HYPERMESH中利用split功能将将Truegrid输出的网格的最外层一分为二变为两层，然后将其最外层单元选出，新建Component，将选出的单元规整入新的Component中，建立脑脊液有限元网格；
S38、建立硬脑膜有限元模型
首先创建新的Component以存储即将建立的硬脑膜壳单元，然后使用tool下的face功能从脑脊液外表面提取出壳单元，用organize 下的move功能将建成的软脑膜壳单元规整到开始创建的Component 中；
S39、建立颅骨有限元模型
将建立好的颅骨外表面几何模型导入HYPERMESH中，利用 elem offset功能将硬脑膜表面节点沿法线方向均匀向外偏移得到一层新的比较薄的实体单元，然后使用project功能将生成一层新实体单元外表面节点以颅骨外表面几何模型为投影目标面进行投影，得到具有真实颅骨形状的颅骨有限元网格；
S310、建立头皮有限元网格
选定颅骨外表面的网格，使用elem offset命令，将颅骨外表面单元节点沿法向外线偏移2.1mm，建立头皮有限元网格；
S311、对局部低质量网格进行调整
用Tool选项中的Translate工具移动节点，对雅克比低于0.3的网格进行手动调整，选中需要移动的结点并指定移动方向，进行网格调整；然后手工调整最小网格，低于0.10mm的网格用Translate工具进行手工调整。
进一步的，所述步骤S33和S311中，手工对网格进行调整。
本发明的有益技术效果如下：
本发明可以应用于所有不规则的曲面体生物结构，利用该方法可实现小型猪头部的模拟建模，质量高，拟合度好，更能进一步进行多工况仿真并获得碰撞接触力、颅骨裂纹扩展等数据和资料，与使用小型猪进行多工况试验相比方便高效，并且能够较为准确描述儿童头部损伤。
附图说明
图1为本发明的建模方法流程示意图；
图2为小型猪头部各个部位的几何模型分块的结果示意图；
图3为脑干几何块网格划分过程的流程示意图；
图4为大脑各个几何块划分的结果示意图；
图5为鼻腔有限元网格示意图；
具体实施方式
如图1至图5所示，一种高质量网格小型猪头部有限元模型的建模方法，包括以下步骤：
S1、采用断层图像重构法建立新生小猪头部几何模型；
S2、对新生小猪头部几何模型分区；
S3、采用蝴蝶网格投影方法建立新生小猪头部有限元模型。
所述步骤S1的具体步骤如下：
S11、获取新生小型猪头部CT图像
对新生小猪头部进行CT断面扫描图像，以获得新生小型猪头部 CT图像。
S12、对新生小型猪头部CT图像进行阈值分割、区域增长及三维建模，以获得新生小型猪头部的三维模型STL格式文件
使用MIMICS软件的“Segmentation”工具使颅骨断层图像边缘结构清晰显示并进行阈值分割，将骨骼图像从整体图像中分割出来，获得蒙板A，在蒙板A上使用MIMICS软件的“Region Growing”命令对颅骨图像进行区域增长操作，获取蒙板B，在蒙板B的整体断层图像中分离出新生小猪颅骨的断层图像；
使用MIMICS软件的“Calculate 3D”命令对新生小猪颅骨的断层图像进行三维重建，选用中等质量参数来进行三维计算，并输出三维模型STL格式文件。
S13、根据小猪颅骨三维图形提取出骨缝线
在三维图形中骨缝的位置表现为一系列凹陷，调整3D视图窗口识别出这些凹陷，手工使用spline功能在三维模型表面直接沿凹陷轨迹绘制曲线，间接获取骨缝的几何模型；骨缝存在于在两块顶骨之间，两块额骨之间，鼻骨与顶骨之间，鼻骨与上颌骨、门齿骨之间，以及枕骨与顶骨之间。
S14、建立脑组织几何模型
根据脑部组织在矢状面方向上的9个深度MRI图像上的轮廓在MIMICS中对应的深度上绘制轮廓线，然后将所有的轮廓线输出并导入三维软件进行放样得到脑组织表面模型。
S15、对小型猪头部几何模型进行光顺处理
将小猪颅骨的STL文件导入Geomagic软件进行光顺处理，使用网格医生选项自动行修复小孔洞，高度折射边以及尖状物，手动修复颅骨模型表面不规则孔洞，使用多变形编辑功能中的刷漆工具，将孔洞周围多边形删除，再使用填充单个孔命令，将其填充。
对颅骨内表面进行光顺处理。小猪颅骨是对称结构，在Geomagic Studio中应用裁剪功能将其从正中矢状面切割开，删去左半部分，保留右半部分方便对颅骨内表面进行操作。对眼眶位置的孔洞也进行填补。利用Gemagic Studio的松弛命令来对颅骨内表面进行光顺处理。
鼻腔部分内表面结构错综复杂。将鼻骨错综复杂部分进行了较大强度的松弛操作，最终得到较为平滑的内表面。
在Geomagic中进行精确曲面操作，将小猪颅骨内外表面分别拟合成为NURBS曲面。
所述步骤S2的具体步骤如下：
S21、将建立的脑干iges文件导入HYPERMESH中，使用Geom 功能下surface edit中的trim命令用三点确定的平面来切割脑干几何模型，将脑干分成三块，使得每一个小块的形状大致满足规则六面体，依次命名为brainstem1至brainstem3。
S22、小脑几何模型较为理想，未采取分块处理，仅保留原样进行一次投影。
S23、大脑部分形状较为不规则且体积在脑组织中最大,在 HYPERMESH中用使用Geom功能下surface edit中的trim命令将大脑分为八块，依次命名为brain1至brain8。
S24、鼻部呈现T字型形状，使用HYPERMESH中Geom功能下surface edit中的trim命令将它分为类似两长方体正交拼接的形状。各个部位的分块情况如附图2所示。
其中，在进行所述步骤S2的操作时，通过手工选取分割界面使得各个几何模块近似规则的六面体。
所述步骤S3的具体步骤如下：
S31、建立脑干蝴蝶网格block
将脑干第一块的几何模型brainstem1的iges文件导入TrueGrid 中，然后使用block命令创建一个17x17x17的方形block。利用块体移动命令mbi将block进行移动，使块体包裹于几何模型内。调整好 block位置后，对块体进行部分删除，使block形状适应这一部分网格对象。在计算窗口选择需要删除的区域，使用Delete命令分多步进行删除；对脑干第二块及第三块几何模型进行相同处理。
S32、划分脑干部分有限元网格
对脑干第一块block进行投影。用pb命令实现点投影，使block 八个顶点与几何模型的定点相结合。然后选择block各个棱，用curs 命令将其投影到划分对象对应的棱边上；用sfi命令实现面投影，选择block需要投影的面向目标面进行投影；对脑干第二块以及第三块 block进行相同操作。
S33、调整网格质量
对脑干部分的网格进行合理的调整。使用TrueGrid提供的交互式操作功能手工调整边界节点，使其分布大致均匀。在计算窗口中选中需要移动的点，利用movepoint功能，在物理窗口直接进行拖动。在计算窗口选择整个块体区域，使用unifm功能对表面网格进行均匀与顺滑，使得表层网格达到最理想的质量。
S34、将分块的有限元网格模型进行连接
脑干第一块几何模型网格划分完成时，使用bb命令将其与下一个要建立的脑干块体的公共面定义为主面。然后在建立脑干第二块有限元网格模型的时候在计算窗口中选择需要连接的面，使用trbb 命令连接两块脑干有限元网格模型。脑干几何块的网格划分过程如图 3所示。
S35、大脑、小脑及鼻腔有限元模型建立
具体步骤如下：
先按步骤S31的操作建立每个igs文件对应的block并使其形状适应网格对象。
再按照步骤S32至步骤S33的操作，分别对大脑八块几何模型、鼻子两块几何模型以及小脑几何模型建立对应的block并进行投影生成网格，然后分别对网格进行调整。最后按照步骤S34对各块有限元网格模型进行连接。大脑各个几何块的有限元模型如图4所示。鼻腔有限元模型如图5所示。
S36、建立软脑膜有限元模型
将TrueGrid中输出的脑组织网格文件导入HYPERMESH，创建新的Component以存储即将建立的软脑膜壳单元，然后使用tool下的face功能在小猪脑组织网格的表面建立软脑膜网格，最后用 organize下的move功能将建成的软脑膜壳单元规整到开始创建的Component中。
S37、建立脑脊液有限元模型
由于建立脑组织网格采用的几何模型是颅骨内表面，所以建立好的脑组织网格实际上包含了脑脊液与脑组织。在HYPERMESH中利用split功能将将Truegrid输出的网格的最外层一分为二变为两层，然后将其最外层单元选出，新建Component，将选出的单元规整入新的Component中，建立脑脊液有限元网格。
S38、建立硬脑膜有限元模型
首先创建新的Component以存储即将建立的硬脑膜壳单元，然后使用tool下的face功能从脑脊液外表面提取出壳单元，用organize 下的move功能将建成的软脑膜壳单元规整到开始创建的Component 中。
S39、建立颅骨有限元模型
将建立好的颅骨外表面几何模型导入HYPERMESH中，利用 elem offset功能将硬脑膜表面节点沿法线方向均匀向外偏移得到一层新的比较薄的实体单元，然后使用project功能将生成一层新实体单元外表面节点以颅骨外表面几何模型为投影目标面进行投影，得到具有真实颅骨形状的颅骨有限元网格。
S310、建立头皮有限元网格
选定颅骨外表面的网格，使用elem offset命令，将颅骨外表面单元节点沿法向外线偏移2.1mm，建立头皮有限元网格。
S311、对局部低质量网格进行调整
用Tool选项中的Translate工具移动节点，对雅克比低于0.3的网格进行手动调整，选中需要移动的结点并指定移动方向，进行网格调整。然后手工调整最小网格，低于0.10mm的网格用Translate工具进行手工调整。
在所述步骤S33和S311中，手工对网格进行调整。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种高质量网格小型猪头部有限元模型的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采用断层图像重构法建立新生小猪头部几何模型；
S2、对新生小猪头部几何模型分区；
S3、采用蝴蝶网格投影方法建立新生小猪头部有限元模型。
2.如权利要求1所述的新生小型猪头部有限元模型的建模方法，其特征在于：所述步骤S1的具体步骤如下：
S11、获取新生小型猪头部CT图像
对新生小猪头部进行CT断面扫描图像，以获得新生小型猪头部CT图像；
S12、对新生小型猪头部CT图像进行阈值分割、区域增长及三维建模，以获得新生小猪颅骨的三维模型STL格式文件
使用MIMICS软件的“Segmentation”工具使颅骨断层图像边缘结构清晰显示并进行阈值分割，将骨骼图像从整体图像中分割出来，获得蒙板A，在蒙板A上使用MIMICS软件的“Region Growing”命令对颅骨图像进行区域增长操作，获取蒙板B，在蒙板B的整体断层图像中分离出新生小猪颅骨的断层图像；使用MIMICS软件的“Calculate 3D”命令对新生小猪颅骨的断层图像进行三维重建，选用中等质量参数来进行三维计算，并输出三维模型STL格式文件；
S13、根据新生小猪颅骨三维图形提取出骨缝线
调整3D视图窗口识别骨缝位置表现的凹陷，手工使用spline功能在三维模型表面直接沿凹陷轨迹绘制曲线，间接获取骨缝的几何模型；
S14、建立脑组织几何模型
根据脑部组织在矢状面方向上的9个深度MRI图像上的轮廓在MIMICS中对应的深度上绘制轮廓线，然后将所有的轮廓线输出并导入三维软件进行放样得到脑组织表面模型；
S15、对小型猪头部几何模型进行光顺处理
将新生小猪颅骨的STL文件导入Geomagic软件进行光顺处理，使用网格医生选项自动行修复小孔洞，高度折射边以及尖状物，手动修复颅骨模型表面不规则孔洞，使用多变形编辑功能中的刷漆工具，将孔洞周围多边形删除，再使用填充单个孔命令，将其填充；对颅骨内表面进行光顺处理；在Geomagic Studio中应用裁剪功能将小猪颅骨从正中矢状面切割开，删去左半部分，保留右半部分方便对颅骨内表面进行操作；对眼眶位置的孔洞进行填补；利用Gemagic Studio的松弛命令来对颅骨内表面进行光顺处理；将鼻骨错综复杂部分进行了松弛操作，得到平滑的内表面；在Geomagic中进行精确曲面操作，将小猪颅骨内外表面分别拟合成为NURBS曲面。
3.如权利要求2所述的新生小型猪头部有限元模型的建模方法，其特征在于：所述步骤S2的具体步骤如下：
S21、将脑干几何模型iges文件导入HYPERMESH中，使用Geom功能下surface edit中的trim命令用三点确定的平面来切割脑干几何模型，将脑干分成三块，使得每一个小块的形状大致满足规则六面体，依次命名为brainstem1至brainstem3；
S22、小脑几何模型保留原样进行一次投影；
S23、大脑几何模型在HYPERMESH中用使用Geom功能下surface edit中的trim命令将大脑分为八块，依次命名为brain1至brain8；
S24、鼻部呈现T字型形状，使用HYPERMESH中Geom功能下surface edit中的trim命令将它分为两长方体正交拼接的形状。
4.如权利要求3所述的新生小型猪头部有限元模型的建模方法，其特征在于：在进行所述步骤S2的操作时，通过手工选取分割界面使得各个几何模块近似规则的六面体。
5.如权利要求3所述的新生小型猪头部有限元模型的建模方法，其特征在于：所述步骤S3的具体步骤如下：
S31、建立脑干蝴蝶网格block
将脑干第一块的几何模型brainstem1的iges文件导入TrueGrid中，然后使用block命令创建一个17x17x17的方形block；利用块体移动命令mbi将block进行移动，使块体包裹于几何模型内；调整好block位置后，对块体进行部分删除，使block形状适应这一部分网格对象；在计算窗口选择需要删除的区域，使用Delete命令分多步进行删除；对脑干第二块及第三块几何模型进行相同处理；
S32、划分脑干部分有限元网格
对脑干第一块block进行投影；用pb命令实现点投影，使block八个顶点与几何模型的定点相结合；然后选择block各个棱，用curs命令将其投影到划分对象对应的棱边上；用sfi命令实现面投影，选择block需要投影的面向目标面进行投影；对脑干第二块以及第三块block进行相同操作；
S33、调整网格质量
对脑干部分的网格进行合理的调整；使用TrueGrid提供的交互式操作功能手工调整边界节点，使其分布大致均匀；在计算窗口中选中需要移动的点，利用movepoint功能，在物理窗口直接进行拖动；在计算窗口选择整个块体区域，使用unifm功能对表面网格进行均匀与顺滑，使得表层网格达到最理想的质量；
S34、将分块的有限元网格模型进行连接
脑干第一块几何模型网格划分完成时，使用bb命令将其与下一个要建立的脑干块体的公共面定义为主面；然后在建立脑干第二块有限元网格模型的时候在计算窗口中选择需要连接的面，使用trbb命令连接两块脑干有限元网格模型；
S35、大脑、小脑及鼻腔有限元模型建立
先按步骤S31的操作建立每个igs文件对应的block并使其形状适应网格对象；
再按照步骤S32至步骤S33的操作，分别对大脑八块几何模型、鼻子两块几何模型以及小脑几何模型建立对应的block并进行投影生成网格，然后分别对网格进行调整；最后按照步骤S34对各块有限元网格模型进行连接；
S36、建立软脑膜有限元模型
将TrueGrid中输出的脑组织网格文件导入HYPERMESH，创建新的Component以存储即将建立的软脑膜壳单元，然后使用tool下的face功能在小猪脑组织网格的表面建立软脑膜网格，最后用organize下的move功能将建成的软脑膜壳单元规整到开始创建的Component中；
S37、建立脑脊液有限元模型
由于建立脑组织网格采用的几何模型是颅骨内表面，所以建立好的脑组织网格实际上包含了脑脊液与脑组织；在HYPERMESH中利用split功能将将Truegrid输出的网格的最外层一分为二变为两层，然后将其最外层单元选出，新建Component，将选出的单元规整入新的Component中，建立脑脊液有限元网格；
S38、建立硬脑膜有限元模型
首先创建新的Component以存储即将建立的硬脑膜壳单元，然后使用tool下的face功能从脑脊液外表面提取出壳单元，用organize下的move功能将建成的软脑膜壳单元规整到开始创建的Component中；
S39、建立颅骨有限元模型
将建立好的颅骨外表面几何模型导入HYPERMESH中，利用elem offset功能将硬脑膜表面节点沿法线方向均匀向外偏移得到一层新的比较薄的实体单元，然后使用project功能将生成一层新实体单元外表面节点以颅骨外表面几何模型为投影目标面进行投影，得到具有真实颅骨形状的颅骨有限元网格；
S310、建立头皮有限元网格
选定颅骨外表面的网格，使用elem offset命令，将颅骨外表面单元节点沿法向外线偏移2.1mm，建立头皮有限元网格；
S311、对局部低质量网格进行调整
用Tool选项中的Translate工具移动节点，对雅克比低于0.3的网格进行手动调整，选中需要移动的结点并指定移动方向，进行网格调整；然后手工调整最小网格，低于0.10mm的网格用Translate工具进行手工调整。
6.如权利要求5所述的新生小型猪头部有限元模型的建模方法，其特征在于：所述步骤S33和S311中，手工对网格进行调整。
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