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冷冻外科中组织冻结过程的分析对手术实施十分重要，本文建立了低温冷刀实验台，在模拟生物组织中进行冷冻实验，测量了冰球内某点的温度变化，并用有限元方法求解了建立在焓法基础上的模拟生物组织冻结过程多维数学模型，计算结果与实验值符合较好；用该模型和方法计算了实验条件下冰球内的温度梯度变化和冷刀所需理论冷量；分析了不同的冷刀直径对冻结过程的影响。