Automatic mesh refinement for soft tissue - Inria - Institut national de recherche en sciences et technologies du numérique Access content directly
Preprints, Working Papers, ... Year : 2023

Automatic mesh refinement for soft tissue

Abstract

Errors in biomechanical simulations arise from modelling and discretization. Discretization errors can be quantified with a posteriori error estimates. The relevance of such error estimates for practical biomechanics problems is rarely adressed. In this contribution, we propose an implementation of a posteriori error estimates targeting a user-defined quantity of interest, with the Dual Weighted Residual (DWR) technique tailored to biomechanics. We consider a general setting that encompasses three-dimensional geometries as well as model non-linearities, appearing in hyperelastic soft tissues. We take advantage of the capabilities of automatic differentiation embedded into modern finite element software, that allows to compute the error estimates generically for a large class of models and constitutive laws. First we validate our methodology using experimental measurements from silicone samples, and then illustrate its applicability for patient-specific computations of pressure ulcers on a human heel.
Fichier principal
Vignette du fichier
MainManuscript.synctex.gz (154.57 Ko) Télécharger le fichier
MainManuscript (1).pdf (2.67 Mo) Télécharger le fichier
MainManuscript.pdf (2.67 Mo) Télécharger le fichier
deformed_silicone.png (54.47 Ko) Télécharger le fichier
dirichlet.png (46.3 Ko) Télécharger le fichier
geometry.jpg (512.41 Ko) Télécharger le fichier
heel_mesh_back_iter0.png (134.3 Ko) Télécharger le fichier
heel_mesh_back_iter1.png (153.81 Ko) Télécharger le fichier
heel_mesh_back_iter2.png (178.71 Ko) Télécharger le fichier
heel_mesh_back_iter3.png (212.54 Ko) Télécharger le fichier
heel_mesh_front_iter0.png (150.68 Ko) Télécharger le fichier
heel_mesh_front_iter1.png (150.96 Ko) Télécharger le fichier
heel_mesh_front_iter2.png (157.17 Ko) Télécharger le fichier
heel_mesh_front_iter3.png (166.46 Ko) Télécharger le fichier
heel_model.png (56.55 Ko) Télécharger le fichier
initial_mesh.png (476.9 Ko) Télécharger le fichier
neumann.png (32.91 Ko) Télécharger le fichier
silicone_refine_mesh.png (326.9 Ko) Télécharger le fichier
Origin : Files produced by the author(s)
Origin : Files produced by the author(s)

Dates and versions

hal-04208610 , version 1 (15-09-2023)
hal-04208610 , version 2 (03-03-2024)

Identifiers

  • HAL Id : hal-04208610 , version 1

Cite

Michel Duprez, Franz Chouly, Pierre-Yves Rohan, Stéphane Pierre Alain Bordas, Marek Bucki, et al.. Automatic mesh refinement for soft tissue. 2023. ⟨hal-04208610v1⟩
184 View
89 Download

Share

Gmail Facebook X LinkedIn More