人体胸部有限元模型论文-马亮,张欣,应柏安,吴龙

人体胸部有限元模型论文-马亮,张欣,应柏安,吴龙

导读:本文包含了人体胸部有限元模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:文胸模杯,有限元,压力分布

人体胸部有限元模型论文文献综述

马亮,张欣,应柏安,吴龙[1](2018)在《基于叁维数字化测量的文胸与人体胸部有限元接触力学模型研究》一文中研究指出文胸穿着后的压力分布已经成为影响其适体性和舒适性的重要因素,本文以文胸服装为研究对象,采用一个已经建立好的叁维数字化人体模型和文胸模型,在此基础上建立人体和文胸模杯有限元接触力学模型,进而探究文胸穿着在人体上的压力分布状况。研究结果表明:模杯整体受压力情况明显,模杯与胸部的贴合性较好。通过有限元分析方法对模杯试衣过程进行模拟,根据模拟输出的结果对模杯的合体性进行评价,为文胸服装的适体性和压力舒适性提供数字化评价方法。(本文来源于《山东纺织科技》期刊2018年04期)

蔡志华,兰凤崇,陈吉清,刘卫国,雷旦[2](2013)在《基于汽车碰撞损伤的人体胸部有限元模型构建与验证》一文中研究指出目的利用胸部有限元模型预测与评估碰撞载荷下胸部生物力响应与损伤机理。方法利用CT和MRI图像数据对胸部骨骼与内部软组织进行几何重建,并划分网格。模型的生物组织材料参数与材料本构模型基于文献尸体实验与组织材料实验。结果对模型进行前碰撞与侧碰撞仿真实验验证,结果表明胸部接触力、胸部位移量、力与位移曲线与尸体实验吻合较好,并利用胸部位移量、黏性准则对仿真过程进行损伤评估。结论模型可满足汽车碰撞安全中胸部损伤机理与防护及医学胸部钝器损伤的仿真研究需要。(本文来源于《医用生物力学》期刊2013年01期)

雷旦[3](2011)在《应用于汽车碰撞安全研究的人体胸部有限元模型的建立与仿真验证》一文中研究指出汽车碰撞事故中乘员和行人胸部损伤是常见的损伤类型,也是造成重伤或者死亡的主要致伤形式,是研究汽车安全的重要课题,开展关于人体胸部交通伤损伤形式、损伤机理、耐受限度的研究和建立经济有效的人体胸部有限元模型具有十分重要的意义。利用损伤生物力学方法研究汽车碰撞条件下乘员胸部受力与损伤关系,根据损伤机理和损伤极限确定乘员胸部损伤程度,从而制定出相应的防护措施,亦可为制定合理有效的碰撞安全法规提供科学依据。本课题以汽车乘员胸部为研究对象,综合运用损伤生物力学、汽车碰撞安全、有限元分析等学科知识,建立人体胸部有限元模型,研究车辆碰撞时人体胸部的损伤情况。汽车企业及研究机构研究乘员和行人损伤,使用较多的是假人碰撞试验,但用假人试验的条件严格、成本也非常高,所以,利用经济有效的人体有限元模型来进行碰撞仿真的方法得到越来越广泛的应用。本课题选定身高175cm,体重68kg的男性志愿者,对其进行隔层0.5mm的全身螺旋CT扫描,获取建模所需的影像数据。然后利用螺旋CT扫描影像,通过图像分析处理,利用叁维重构和单元网格划分技术,建立了基于人体解剖学的胸部有限元模型。整个胸部模型包括脊椎(第1胸椎到第5腰椎)、胸骨、肋骨、肋软骨等骨骼组织和胸腔主要软组织(心脏、肺等)。整个胸部模型包括664889个节点、547109个实体单元和886个壳单元,模型总重9.322kg。参考Kindig肋骨实验,对4根典型的肋骨有限元模型进行了的验证。参考了Kroell和Chung的两组实验数据,对胸部有限元模型分别进行了正碰和侧碰实验验证。结果表明本课题建立的胸部有限元模型具有较高的生物仿真度及良好的碰撞仿真有效性,可以应用于汽车安全领域中乘员及行人的安全保护研究。(本文来源于《华南理工大学》期刊2011-11-05)

康建毅,王建民,喻永敏,李兵仓,陈菁[4](2011)在《爆炸冲击波载荷下的人体胸部有限元模型数值模拟研究》一文中研究指出目的探讨爆炸冲击波载荷下的人体胸部周围压力的分布、肺脏的应力分布规律,为冲击波致伤机制、损伤评估的研究提供帮助。方法对正常国人进行CT扫描,在Mimics中完成人体胸部叁维表面模型的重建,通过Icem CFD软件进行网格划分,在Ls-Dyna中完成爆炸冲击波的加载与求解。结果构建了冲击波载荷下的人体胸部叁维有限元模型。该模型由肌肉、肩胛骨、胸肋骨、心脏和肺脏五部分组成,单元类型为四节点四面体单元,单元总数为129543个,节点总数为32267个。当加载100kPa冲击波压力时,胸腔两侧冲击波峰压大小相近,为55~80kPa;胸腔前表面冲击波压力峰值最高,达到175kPa;胸腔后面是峰压为70kPa绕射冲击波;肺脏中产生应力最大的部位为肺部的边缘部位。结论构建的人体胸部有限元模型能够满足爆炸冲击波加载的要求;人体胸部有限元模型在爆炸冲击波载荷下的数值模拟研究可以模拟冲击波的加载过程和结果。(本文来源于《第叁军医大学学报》期刊2011年02期)

张治纲,李曙光,范立冬,肖南[5](2009)在《人体胸部有限元模型研究》一文中研究指出目的建立人体胸部的叁维有限元模型,以用于单兵防护工程研究。方法以CT的扫描数据为重建源图像,利用医学图像重建软件Mimics进行叁维重建;在有限元前处理软件ANSYSICEMCFD中进行单元网格划分,并为模型各部分指定相应的材料特性参数;在有限元软件ANSYSLS-DYNA中完成有限元模型建模,并参照既往尸体实验数据检验模型有效性。结果建立了近似人体胸部解剖结构的有限元模型,模型的模拟计算结果和既往尸体实验结果基本相符。结论利用人体断层数据和专业软件,能够完成有限元模型的重建,模型能够满足单兵防护工程研究中进行人体胸部冲击相关数值分析的需要。(本文来源于《第叁军医大学学报》期刊2009年06期)

张治纲[6](2008)在《用于爆炸防护分析的人体胸部有限元模型研究》一文中研究指出枪弹伤是战场中的士兵所面临的主要威胁,防弹衣的使用可以有效的减少枪弹造成的贯穿性损伤。尽管子弹被阻挡不能穿透人体组织,但相当多的能量通过防弹衣传递到人体造成伤害。这一现象被称为“rear effect背面效应”或“BABT(Behind Armour Blunt Trauma)装甲后钝伤”,主要包括肺和心脏挫伤、肋骨骨折。各种爆炸物在爆炸后产生的高速冲击波到达人体时会产生猛烈的加速度,对人体特别是空腔脏器产生伤害。利用有限元模型可以模拟各种实验方法,计算不同载荷和冲击条件下人体胸部的生物力学响应,提供各组织间和组织内的应力—应变和位移、速度、加速度—时间曲线,有助于研究BABT的致伤机制,胸腔对冲击波作用的力学响应和组织损伤的关系,为BABT和爆炸伤的防护提供定量分析和预测,进而为防弹衣/防护服的设计研究提供帮助。本研究依据CT扫描图像和“中国可视化人体”彩色切片数据,使用相关专业软件构建人体胸部叁维有限元模型,并使用既往尸体实验数据和动物实验数据对有限元模型在模拟非穿透性弹道冲击条件下进行了有效性检验。主要研究工作包括:以CT扫描图像和“可视化人体”彩色切片数据为重建源图像,使用数字图像处理技术和专业医学图像处理软件MIMICS完成了图像处理分割、目标区域提取、叁维模型的计算及优化。获得了包括内部主要脏器和骨组织的人体胸部叁维表面模型。使用ANSYS ICEM CFD软件将叁维表面模型划分为四面体单元网格,并转换为六面体单元。将有限元网格导入ANSYS LS-DYNA程序构建出人体胸部叁维有限元模型。为检验所建有限元模型的有效性,在ANSYS LS-DYNA中模拟Bir等的尸体试验条件进行计算,使用30g和140g的PVC棒分别以60m/s和20m/s、40m/s的速度冲击尸体胸骨正中,分析比较了模拟计算结果和实验结果,将模拟计算得出的力—时间曲线和胸部变形—时间曲线与试验数据进行对照。为进一步检验模型材料参数,使用生物撞击机撞击动物,撞击头质量360g,撞击速度7.5m/s~12.7m/s。同时建立动物胸部简化模型,模拟动物实验条件进行计算,并比较了实验结果与计算结果。主要结果与结论:1.依据彩色断层照片和CT扫描图像重建了具有近似解剖结构的人体胸部叁维模型。2.构建了ANSYS LS-DYNA环境下的人体胸部有限元模型,模型包括肌肉、骨骼和胸部主要脏器,各部分均由八节点六面体单元组成,共划分单元475560个,节点数530949。胸骨、肋骨等骨性组织定义为线弹性模型,内脏和肌肉组织定义为粘弹性模型,各组织与器官材料特性参数参考相关文献确定。3.对于形状复杂的模型,直接划分为六面体单元很困难。采用网格转换的方法得到的六面体网格虽然质量和计算精度稍低,但远好于退化单元,且实现起来比较简单,能够大大减少建模时间,在复杂有限元模型建模时使用是可行的。4.构建的有限元模型在冲击质量140g,冲击速度20m/s和40m/s条件下,其计算结果与尸体实验结果一致性较好,表明模型在该冲击条件下的有效性。但在冲击质量为30g,冲击速度60m/s的条件下,其计算结果与尸体实验结果存在差异,模型在该实验条件下的材料参数还需进一步研究。5.使用和人体胸部模型相同的材料参数建立动物简化模型,并模拟动物实验条件进行计算,计算结果和实验结果比较吻合,模型基本上能够反映动物胸部受冲击时的加载和变形情况,模型材料参数应是有效的。(本文来源于《第叁军医大学》期刊2008-11-01)

人体胸部有限元模型论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

目的利用胸部有限元模型预测与评估碰撞载荷下胸部生物力响应与损伤机理。方法利用CT和MRI图像数据对胸部骨骼与内部软组织进行几何重建,并划分网格。模型的生物组织材料参数与材料本构模型基于文献尸体实验与组织材料实验。结果对模型进行前碰撞与侧碰撞仿真实验验证,结果表明胸部接触力、胸部位移量、力与位移曲线与尸体实验吻合较好,并利用胸部位移量、黏性准则对仿真过程进行损伤评估。结论模型可满足汽车碰撞安全中胸部损伤机理与防护及医学胸部钝器损伤的仿真研究需要。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

人体胸部有限元模型论文参考文献

[1].马亮,张欣,应柏安,吴龙.基于叁维数字化测量的文胸与人体胸部有限元接触力学模型研究[J].山东纺织科技.2018

[2].蔡志华,兰凤崇,陈吉清,刘卫国,雷旦.基于汽车碰撞损伤的人体胸部有限元模型构建与验证[J].医用生物力学.2013

[3].雷旦.应用于汽车碰撞安全研究的人体胸部有限元模型的建立与仿真验证[D].华南理工大学.2011

[4].康建毅,王建民,喻永敏,李兵仓,陈菁.爆炸冲击波载荷下的人体胸部有限元模型数值模拟研究[J].第叁军医大学学报.2011

[5].张治纲,李曙光,范立冬,肖南.人体胸部有限元模型研究[J].第叁军医大学学报.2009

[6].张治纲.用于爆炸防护分析的人体胸部有限元模型研究[D].第叁军医大学.2008

标签:;  ;  ;  

人体胸部有限元模型论文-马亮,张欣,应柏安,吴龙
下载Doc文档

猜你喜欢