脚踝-压力袜的三维接触压力有限元建模

为了模拟压力袜对不同围度脚踝所施加的确切压力分布，提出一种基于有限元软件构建的脚踝-压力袜仿真模型，模拟压力袜在穿着时对不同围度的人体脚踝施加的压力值。通过三维人体扫描获取脚踝初始形态尺寸，建立脚踝-压力袜几何模型。通过材料密度、弹性模量和泊松比建立Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级压力袜及脚踝的材料模型。运用有限元软件进行网格划分，建立医疗袜与腿部接触受力仿真模型。由仿真结果得到脚踝正前、后两点模拟压力值。结果表明：脚踝前部处所受压力值始终大于后部；穿着不同等级压力袜时，压力随压力袜等级的增加而增加；穿着相同等级压力袜时，脚踝所受的压力值随脚踝周长增长而增加，呈线性规律分布；经实测对比，实验验证所建立的有限元模型是合理且有效的。