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高速动车组柔性车体-座椅-人体系统耦合振动特性
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作者 高建敏 王谢堂 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第1期167-181,共15页
针对高速轻量化动车组与人体之间动力耦合振动特性研究不充分的问题,基于多体动力学理论和刚柔耦合理论,建立考虑动车组柔性车体与座椅及坐姿人体耦合振动响应的高速动车组柔性车体-座椅-人体耦合动力学模型,研究高速铁路随机轨道不平... 针对高速轻量化动车组与人体之间动力耦合振动特性研究不充分的问题,基于多体动力学理论和刚柔耦合理论,建立考虑动车组柔性车体与座椅及坐姿人体耦合振动响应的高速动车组柔性车体-座椅-人体耦合动力学模型,研究高速铁路随机轨道不平顺激励下人体生物力学特性对高速轻量化动车组振动特性的影响,以及车体柔性振动作用下不同座位处人体的动力响应特征。结果表明:人体生物力学特性会增大车体某些柔性模态频率;满座工况下,基于人车耦合动力学模型得出的5 Hz频率以上的共振峰频率和横向共振峰幅值较传统车辆动力学模型的大,而垂向共振峰幅值则较传统车辆动力学模型的小;车体振动响应的1阶峰值频率明显降低,而幅值则略有增加;人体在一定程度上起到阻尼吸振的作用,在300 km·h^(-1)行车速度和满座工况下,人体可明显抑制车体5 Hz频率以上的高频垂向振动,而弹性车体的振动则会激发人体垂向5.25 Hz和横向2.13 Hz频率左右的固有模态,使人体在该频域下的振动能量有所增加。因此,若以车体地板振动加速度代替人体响应评估高速动车组的振动舒适性,会与真实的人体振动程度存在一定偏差。 展开更多
关键词 高速动车组-座椅-人体耦合动力学模型 人体生物力学特性 耦合振动特性 轻量化车体 坐姿人体
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IC器件在HBM ESD脉冲电压下的介质击穿实验研究
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作者 孙可平 苗凤娟 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期38-40,共3页
在IC器件氧化绝缘层介质击穿物理模型的基础上,讨论了人体带电放电模型(HBM ESD)中的波动电压 加于氧化层上时的介质击穿.发现了氧化层上的俘获空穴密度临界值随薄膜厚度的变化十分敏感,当厚度由 0.010 μm减少至0.003 μm时,俘获空... 在IC器件氧化绝缘层介质击穿物理模型的基础上,讨论了人体带电放电模型(HBM ESD)中的波动电压 加于氧化层上时的介质击穿.发现了氧化层上的俘获空穴密度临界值随薄膜厚度的变化十分敏感,当厚度由 0.010 μm减少至0.003 μm时,俘获空穴密度临界值由0.100 C/cm2减少至0.002 C/cm2.相应地,IC器件抗ESD 的性能也急剧下降. 展开更多
关键词 静电放电 hbm模型 介质击穿
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多种碰撞工况下的中国与西方体征驾驶员响应对比分析
3
作者 刘煜 张辉达 +2 位作者 邬晓凡 蒋韩 李桂兵 《汽车安全与节能学报》 北大核心 2025年第3期376-385,共10页
对比分析车辆碰撞工况下的中国和西方体征差异影响下的车辆乘员动态响应。以现有西方男性体征乘员模型为基础,参考中国男性志愿者体征,通过分肢体节段比例缩放建立了中国50百分位体征男性乘员有限元模型;采用乘员舱子系统模型和人体模型... 对比分析车辆碰撞工况下的中国和西方体征差异影响下的车辆乘员动态响应。以现有西方男性体征乘员模型为基础,参考中国男性志愿者体征,通过分肢体节段比例缩放建立了中国50百分位体征男性乘员有限元模型;采用乘员舱子系统模型和人体模型,仿真、对比分析了4种碰撞工况下驾驶员受载。结果表明:相比于西方人体模型响应,中国人体模型在小重叠壁障(SOB)和全宽刚性壁障(FRB)工况下的头部损伤准则(HIC)值低15.48%和26.2%,而移动渐进式可变形壁障(MPDB)工况下的HIC值高50%;FRB工况下的胸部压缩率低31.44%,但呈现出更高的肋骨应变;远端侧碰(FarSide)工况下的头部最大侧向位移接近,但颅脑应变明显更低,且颈部侧向剪切、轴向力及胸部压缩率低20%以上。因此,针对西方体征的车辆驾乘人员约束系统设计难以实现对中国人群的最优防护。 展开更多
关键词 汽车安全 车辆碰撞 驾驶员响应 体征差异 人体模型
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基于生物力学模拟和小波包变换的行人头部碰撞频响特性
4
作者 李桂兵 王新禹 +2 位作者 徐盛康 李奎 邱金龙 《医用生物力学》 北大核心 2025年第1期194-201,共8页
目的 探索车辆碰撞中的行人头部动力学响应频域特性及其与时域损伤指标之间的相关性。方法 通过基于人体模型的有限元仿真模拟不同边界条件下的行人头部与车辆碰撞过程,采用小波包信号分析方法处理获得仿真中的行人头部频域响应。结果 ... 目的 探索车辆碰撞中的行人头部动力学响应频域特性及其与时域损伤指标之间的相关性。方法 通过基于人体模型的有限元仿真模拟不同边界条件下的行人头部与车辆碰撞过程,采用小波包信号分析方法处理获得仿真中的行人头部频域响应。结果 发罩区域碰撞的行人头部能量主要分散在0~300 Hz频带,风挡区域碰撞头部能量则主要集中在0~5 Hz频带;行人头部碰撞频带能量峰值随其线性和旋转速度增大呈上升趋势,且线性速度较高时旋转速度对频带能量峰值的影响更显著;发罩和风挡区域碰撞的头部频带能量峰值与颅骨损伤评价时域指标的线性相关性R~2分别为0.85和0.61,但其与脑损伤评价时域指标的相关性相对较低(R~2<0.5)。结论 行人头部频域响应特征受碰撞速度和位置影响,频带能量峰值可潜在表征颅骨损伤风险,但频带能量峰值所在频段及集中程度与头部损伤风险不相关。研究结果可为结合时频响应的头部钝性冲击损伤评价提供参考。 展开更多
关键词 车辆碰撞 行人头部 头部损伤 频响特性 人体模型 小波包
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侧柱碰撞中头部运动学特征对弥散性脑损伤的影响
5
作者 易文韬 唐颖 +3 位作者 雷飞兵 曾董 蔡娅妮 罗斌尹 《汽车安全与节能学报》 北大核心 2025年第1期66-76,共11页
为完善相关脑损伤评估准则,探究了侧柱碰撞中头部运动学特征对弥散性脑损伤的影响。通过构建一种规定运动边界的六自由度头部模型,探究了60组侧柱碰撞试验中乘员头部运动学及生物力学响应,评估了现有脑损伤指标对弥散性损伤的预测效果... 为完善相关脑损伤评估准则,探究了侧柱碰撞中头部运动学特征对弥散性脑损伤的影响。通过构建一种规定运动边界的六自由度头部模型,探究了60组侧柱碰撞试验中乘员头部运动学及生物力学响应,评估了现有脑损伤指标对弥散性损伤的预测效果。结果表明:不满足“弥散性轴索多轴一般评估”(DAMAGE)和“脑损伤准则”(BrIC)高性能阈值的试验占比分别为27%和35%。“通用脑损伤准则”(UBrIC)对95百分位最大主应变的决定系数R2为0.85,显著高于其他指标。多轴旋转载荷耦合作用导致脑组织应变集中,增加了侧柱工况弥散性脑损伤风险。UBrIC相对其他指标在侧柱工况下更能准确评估弥散性脑损伤风险。 展开更多
关键词 汽车安全 侧柱碰撞 弥散性脑损伤 损伤指标 数字人体模型
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融合点云步态模型与深度学习的步态识别算法
6
作者 关迪元 张鑫宇 +1 位作者 王增烨 霍焱 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第8期2312-2319,共8页
针对步态识别过程易受拍摄视角、外观变化等因素影响问题,提出一种融合点云步态模型与深度学习的步态识别算法。算法通过轻量级特征描述符(lightweight feature descriptor,LFD)提取图像特征,并将其进行特征配准;基于几何-匹配核预处理... 针对步态识别过程易受拍摄视角、外观变化等因素影响问题,提出一种融合点云步态模型与深度学习的步态识别算法。算法通过轻量级特征描述符(lightweight feature descriptor,LFD)提取图像特征,并将其进行特征配准;基于几何-匹配核预处理增强识别技术(gait model-key point recognition and extraction,GM-KPRE)提取人体关键点信息,在支持向量机算法中引入径向基函数核进行步态分类和识别;在公开数据集CASIA-B和Market-1501-v15.09.15上进行实验验证,实验结果表明,算法能有效提高步态识别准确率和效率。 展开更多
关键词 深度学习 点云步态模型 特征提取 特征配准 人体关键点 径向基函数核 步态识别
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混Ⅲ假人、GHBMC人体模型以及中国人体模型的正碰损伤差异 被引量:5
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作者 黎和俊 杨震 +3 位作者 周大永 张海洋 王波 张金换 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第15期1836-1843,共8页
基于清华大学汽车碰撞试验室关于中国参数化人体有限元模型的研究,根据中国50百分位人体的参数生成了可用于碰撞仿真的中国50百分位人体模型,通过相同车型同一工况下的碰撞仿真分析,使用损伤响应分析和损伤风险曲线两种不同的评价方式... 基于清华大学汽车碰撞试验室关于中国参数化人体有限元模型的研究,根据中国50百分位人体的参数生成了可用于碰撞仿真的中国50百分位人体模型,通过相同车型同一工况下的碰撞仿真分析,使用损伤响应分析和损伤风险曲线两种不同的评价方式研究了HybridⅢ假人、GHBMC有限元人体模型以及中国50百分位人体模型损伤响应的差异性。结果表明,相比中国50百分位人体模型,HybridⅢ50百分位假人模型的颈部和胸部损伤风险更高,而GHBMC 50百分位人体模型的大腿损伤风险更低,分析结果揭示了两种乘员评价工具在评价基于保护中国人体而设计的乘员约束系统时的差异性和局限性。 展开更多
关键词 中国人体模型 正面碰撞 损伤响应 损伤风险曲线
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LED对MM和HBM静电放电敏感性的研究 被引量:2
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作者 涂辛雅 季军 +1 位作者 郑益民 潘建根 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期894-899,共6页
为研究机器模式(MM)及人体模式(HBM)静电放电试验对LED特性的影响,参考国际标准对半导体元件的静电放电测试要求,对LED样品分别进行MM及HBM静电放电试验。每次静电测试前后均对样品进行光电参数测试,观察样品光电参数的变化,并以此作为... 为研究机器模式(MM)及人体模式(HBM)静电放电试验对LED特性的影响,参考国际标准对半导体元件的静电放电测试要求,对LED样品分别进行MM及HBM静电放电试验。每次静电测试前后均对样品进行光电参数测试,观察样品光电参数的变化,并以此作为判别LED失效的依据。通过实验,研究对比MM静电放电和HBM静电放电试验对LED特性的影响,并从理论上探讨了相关失效机理。实验表明无论是MM静电放电还是HBM静电放电,均会造成LED反向漏电流增大,正向I-V特性"收缩",光通量一定程度的衰减。但是在静电敏感电压上有差别较大,MM静电失效电压远低于HBM静电失效电压。 展开更多
关键词 静电放电 机器模式 人体模式 发光二极管 反向漏电流 光通量
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面向汽车安全的中国体征50^(th)百分位男性乘员生物力学模型开发及验证 被引量:1
9
作者 李海岩 慕鹏飞 +5 位作者 王彦鑫 冉令华 崔世海 贺丽娟 吕文乐 阮世捷 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1904-1919,共16页
汽车安全领域的智能化和数字化发展都急需能代表真实人体特征的生物力学计算模型。本文以最新中国成年人人体尺寸标准为依据,开发具有自主知识产权的50^(th)百分位中国男性体征汽车乘员生物力学模型(TUST IBMs M50-O)。通过重构3组正面... 汽车安全领域的智能化和数字化发展都急需能代表真实人体特征的生物力学计算模型。本文以最新中国成年人人体尺寸标准为依据,开发具有自主知识产权的50^(th)百分位中国男性体征汽车乘员生物力学模型(TUST IBMs M50-O)。通过重构3组正面钝性冲击、5组侧面钝性冲击和3组整人滑车尸体及志愿者试验,模拟C-NCAP可变形移动壁障侧面碰撞试验,多角度、全方位验证所开发模型的有效性及应用价值。结果表明:11组重构试验数据均在相应的尸体及志愿者试验通道内,平均差异在10%左右,验证了模型的有效性。TUST IBMs M50-O与WorldSID 50^(th)假人模型在侧面碰撞中的运动趋势相同,但TUST IBMs M50-O模型上肢对胸部的挤压,使得胸椎T4和T12质心合成加速度峰值达到43.5g和47.3g,高于WorldSID 50th模型峰值38.5g和41.2g。同时,TUST IBMs M50-O模型也从应力应变角度评估人体组织层面的损伤风险。综上,TUST IBMs M50-O模型展现了类似真实人体的高生物逼真度,可用于组织层面的损伤机理研究,也可为智能汽车安全防护装置及智能高端装备领域产品研发、汽车虚拟测评提供可靠的计算工具和技术支撑。 展开更多
关键词 中国体征人体模型 50^(th)百分位男性 汽车乘员 损伤仿生模型 侧面碰撞
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基于交通事故案例的3岁儿童乘员损伤机制研究
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作者 李海岩 王一达 +3 位作者 贺丽娟 吕文乐 崔世海 阮世捷 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期978-985,共8页
目的通过再现真实交通事故案例探究3岁儿童乘员碰撞损伤机制。方法应用车辆有限元模型和图斯特3岁儿童乘员损伤仿生模型(TUST IBMs 3YO-O),再现CIREN数据库中的交通事故案例,通过综合分析Δv、车辆质量和变形能反求碰撞前车辆的速度,设... 目的通过再现真实交通事故案例探究3岁儿童乘员碰撞损伤机制。方法应用车辆有限元模型和图斯特3岁儿童乘员损伤仿生模型(TUST IBMs 3YO-O),再现CIREN数据库中的交通事故案例,通过综合分析Δv、车辆质量和变形能反求碰撞前车辆的速度,设置碰撞仿真试验再现案例所描述的儿童乘员损伤,分析损伤机制。结果TUST IBMs 3YO-O模型完整地再现出碰撞事故中儿童乘员的损伤。儿童乘员头部运动学响应与生物力学响应表现出差异性,儿童乘员胸腔内部组织器官生物力学响应表明其没有出现损伤,但是胸部3 ms合成加速度达到54 g,超出阈值。结论未来乘员安全评价需要引入生物力学参数。应用高生物逼真度的人体生物力学模型再现交通事故中乘员损伤,不仅更加清晰观察事故中乘员的运动学响应,深度分析碰撞损伤机制,还为数字化评估提供参考依据,也将为儿童乘员保护装置研发和安全法规制定提供参考。 展开更多
关键词 事故再现 儿童乘员 损伤机制 人体生物力学模型 交通事故
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基于2D人体图像特征学习的女西装合体性判别
11
作者 姚彤 闵悦宁 +2 位作者 王军 孙见梅 潘力 《丝绸》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期78-86,共9页
为解决服装远程定制和网络购衣过程中服装合体性无法预先判断的问题,文章提出利用2D人体图像判断女西装合体性。首先采集了462名18~25周岁青年女性的2D图像及3D尺寸,建立人体数据集。并制作10件虚拟女西装,建立服装数据集。其次提取用... 为解决服装远程定制和网络购衣过程中服装合体性无法预先判断的问题,文章提出利用2D人体图像判断女西装合体性。首先采集了462名18~25周岁青年女性的2D图像及3D尺寸,建立人体数据集。并制作10件虚拟女西装,建立服装数据集。其次提取用于女西装合体性判别的服装特征、2D人体图像关键点距离特征和整体特征。基于感性工学原理,采用专家评价法获取女西装合体性评价标签。最后利用贝叶斯分类器建立女西装合体性判别模型。研究结果显示,将文章提出的特征应用于基于贝叶斯算法的女西装合体性判别模型判别准确率可达到84.8%,说明提出的服装合体性评价指标有效,可以用于基于2D图像的服装合体性预测。 展开更多
关键词 2D人体图像特征 计算机视觉 机器学习 女西装 合体性 贝叶斯模型
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移乘背抱护理机器人舒适性生物力学模型分析
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作者 刘腾 代吉 +2 位作者 张建军 刘承磊 郭士杰 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期95-104,共10页
为探索移乘背抱护理机器人人机交互力学特性与被护理人舒适性感受的潜在关联,研究显性的人机接触力相对于人体生物力学特性的映射关系,揭示影响被护理人舒适性的主要作用肌群,提出了舒适性测试试验与AnyBody背抱运动人体生物力学模型相... 为探索移乘背抱护理机器人人机交互力学特性与被护理人舒适性感受的潜在关联,研究显性的人机接触力相对于人体生物力学特性的映射关系,揭示影响被护理人舒适性的主要作用肌群,提出了舒适性测试试验与AnyBody背抱运动人体生物力学模型相结合的方法.从被护理人的肌肉激活程度入手,对移乘背抱护理机器人背抱运动舒适性特征进行了分析.首先,介绍了移乘背抱护理机器人典型结构工作原理并进行了运动学分析,在此基础上搭建了舒适性测试试验系统,基于主观舒适性评分规划了服务于试验的基础运动轨迹,并通过试验得到了人机主要接触部位力学信息.然后,以试验数据为边界条件构建了基于AnyBody的背抱运动人体生物力学模型,依托逆动力学仿真分析得到了肌肉激活程度,并对比舒适性测试肌肉激活程度验证了仿真模型的有效性.最后,结合人机主要接触部位受力、肌肉激活程度及主观舒适性评分综合分析了移乘背抱护理机器人背抱运动舒适性特征,明确了影响被护理人舒适性的主要作用肌群.结果表明:影响被护理人舒适性的主要作用肌群有7个,且被护理人胸部压力与腋下压力值大小分别与影响其躯干和上肢舒适性的肌肉激活程度呈正相关.可通过建立胸部压力与腋下压力值相关的加权函数有效描述不同被护理人整体舒适性特征,为移乘背抱护理机器人舒适性运动控制提供了理论依据. 展开更多
关键词 移乘背抱护理机器人 人体生物力学模型 肌肉激活程度 背抱运动舒适性
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基于单-多视图优化的足球球员三维姿态和体型估计 被引量:1
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作者 谢欢 刘纯平 季怡 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期200-207,共8页
足球比赛场景的三维重建有助于观众自由切换视角,增加了互动性和沉浸感。针对足球比赛场景中的足球球员,提出一种三维姿态和体型估计方法。对球员的多视图图像使用训练好的部分注意力回归的三维人体估计(PARE)模型生成初始的三维姿态和... 足球比赛场景的三维重建有助于观众自由切换视角,增加了互动性和沉浸感。针对足球比赛场景中的足球球员,提出一种三维姿态和体型估计方法。对球员的多视图图像使用训练好的部分注意力回归的三维人体估计(PARE)模型生成初始的三维姿态和体型估计,并使用人工标注的二维关节点作为优化目标。单-多视图优化操作利用蒙皮多人线性模型(SMPL)和正交投影的可微性,将球员的三维姿态和体型参数映射到二维关节点,计算其与人工标注之间的差异,再使用神经网络的反向传播算法更新三维姿态和体型参数,持续这些过程直到差异最小化。在自建的足球球员多视图数据集上的实验结果表明,该方法能够有效估计足球球员的三维姿态和体型,与人体网格恢复、在循环中优化SMPL、PARE等方法相比,二维关节点精度在单视图上提高了9.2%~37.5%,在多视图交叉验证中提高了34.9%~54.1%。 展开更多
关键词 三维姿态和体型估计 参数化人体模型 单-多视图优化 反向传播 蒙皮多人线性模型
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基于THUMS模型的人员胸部爆炸冲击波致伤机理 被引量:1
14
作者 王泽华 潘腾 +3 位作者 刘瀚 周宏元 黄广炎 张宏 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3754-3764,共11页
为获得爆炸冲击波下人员胸部损伤机理,借助高保真数字假人模型(Total Human Model for Safety,THUMS),使用Load_Blast_Enhanced方法与任意拉格朗日欧拉(Arbitrary Lagrange-Euler,ALE)方法构建了人体-爆炸流场数值模型,对爆炸冲击波下... 为获得爆炸冲击波下人员胸部损伤机理,借助高保真数字假人模型(Total Human Model for Safety,THUMS),使用Load_Blast_Enhanced方法与任意拉格朗日欧拉(Arbitrary Lagrange-Euler,ALE)方法构建了人体-爆炸流场数值模型,对爆炸冲击波下人体胸部的损伤情况开展数值计算,结合爆炸事故验证模型的有效性;基于冲击波峰值超压准则和Axelsson损伤模型判别6个工况下人员伤情等级,发现仅在TNT当量1500 g、爆距4 m时人员有轻伤风险。基于皮肤、骨骼、心肺的动态响应细致分析人员各组织器官的损伤类型,揭示了人员轻伤时的损伤模式及爆炸冲击波的致伤机理,研究结果可为爆炸致伤人员损伤评估的研究及相关防护装备的设计提供参考。 展开更多
关键词 THUMS模型 爆炸冲击波 致伤机理 人体数值模拟
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智能可穿戴监测服装性能评价模型的研究进展 被引量:5
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作者 赖燕珠 谢红 《针织工业》 北大核心 2024年第1期89-94,共6页
为促进可穿戴智能服装评价标准形成进而促进可穿戴智能服装产业化发展,系统介绍人体-织物数理模型及人体与织物间动态压力数值模拟的评价模型。基于弹性力学理论,探究静止状态下拉普拉斯数理模型的研究进展;介绍织物结构对接触压力的影... 为促进可穿戴智能服装评价标准形成进而促进可穿戴智能服装产业化发展,系统介绍人体-织物数理模型及人体与织物间动态压力数值模拟的评价模型。基于弹性力学理论,探究静止状态下拉普拉斯数理模型的研究进展;介绍织物结构对接触压力的影响及织物结构的数值模拟,并进一步探究着装过程、运动状态下人体-织物间连续动态压力的数值模拟情况,以及数值模拟法与计算机技术结合的现状。最后讨论现阶段可穿戴智能服装评价模型的应用,并提出使用数值模拟法进行多物理场耦合、模拟加速度运动用于提高可穿戴智能服装可靠性评价标准的发展展望。 展开更多
关键词 智能可穿戴 智能服装 评价模型 数值模拟 人体-织物模型 动态压力 可靠性
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人体分布式动力学模型及其参数识别
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作者 陈哲瑶 王浩祺 +2 位作者 陈隽 赵咏芳 郭海玲 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期1468-1475,共8页
建立人体动力学模型获取人体自振频率是土木工程、机械工程、交通工程、航空航天、康复医学等许多领域的共性科学问题,以往研究最常采用的弹簧-质量块-阻尼器集中质量模型,与实际人体质量、刚度沿身高的分布式特性并不相符。本研究提出... 建立人体动力学模型获取人体自振频率是土木工程、机械工程、交通工程、航空航天、康复医学等许多领域的共性科学问题,以往研究最常采用的弹簧-质量块-阻尼器集中质量模型,与实际人体质量、刚度沿身高的分布式特性并不相符。本研究提出含有生物自驱力的人体分布参数动力模型,理论上推导了自振频率的表达式,并据此提出了基于步态测试技术的频率识别算法。组织了247名测试者进行步态试验,识别了每位测试者的人体刚度和自振频率,进一步研究了识别参数的概率分布特征,并通过与以往研究结果对比、不同年龄段统计分析等,多角度验证了所提模型的合理性和适用性。 展开更多
关键词 人体动力学模型 参数识别 分布参数模型 弹簧-质量块-阻尼器模型
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底部爆炸冲击下乘员脊柱的损伤行为和风险分析
17
作者 李桂兵 李文博 +2 位作者 汪国胜 覃凌云 蔡志华 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期72-81,共10页
底部爆炸冲击极易造成装甲车辆乘载员脊柱损伤,为全面了解底部爆炸冲击作用下的乘员脊柱各节段损伤行为和风险,通过基于高生物逼真度人体有限元模型的数值仿真模拟典型底部爆炸冲击下乘员脊柱的动态响应过程,融合运动学、动力学和生物... 底部爆炸冲击极易造成装甲车辆乘载员脊柱损伤,为全面了解底部爆炸冲击作用下的乘员脊柱各节段损伤行为和风险,通过基于高生物逼真度人体有限元模型的数值仿真模拟典型底部爆炸冲击下乘员脊柱的动态响应过程,融合运动学、动力学和生物力学响应研究脊柱各节段潜在的损伤行为,并利用生物力学指标分析不同受载工况和防护座椅设计参数下乘员脊柱的损伤风险。结果表明:C4~T3段脊柱后伸过展是棘突、横突和椎间盘纤维环的主要致伤因素,T7~T12段脊柱损伤主要受前屈过弯和轴向压缩共同作用,腰椎轴向压缩导致椎体前侧和椎间盘髓核处高损伤风险;脊柱各节段损伤风险随受载加速度峰值增大而提高,抗爆座椅防护下颈椎仍存在高骨折风险;减小座椅悬架刚度可降低乘员脊柱的损伤风险,但在0.6~1.2 kN·s/m范围内改变座椅悬架阻尼对乘员脊柱的损伤风险无明显影响。 展开更多
关键词 底部爆炸 脊柱损伤 人体模型 生物力学
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基于THUMS数字人体模型的大倾角座椅正面碰撞乘员损伤分析 被引量:2
18
作者 许泽亚 谢金萍 +1 位作者 雷飞兵 蔡娅妮 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期15-23,共9页
基于某大倾角座椅,利用THUMS数字人体模型,研究了座椅后倾姿态正面碰撞条件下的乘员损伤特征,并讨论了乘员损伤机理。研究结果表明,相较于常规坐姿,一方面大倾角座椅后倾姿态下传统约束系统无法实现乘员的有效约束,乘员易发生下潜而造... 基于某大倾角座椅,利用THUMS数字人体模型,研究了座椅后倾姿态正面碰撞条件下的乘员损伤特征,并讨论了乘员损伤机理。研究结果表明,相较于常规坐姿,一方面大倾角座椅后倾姿态下传统约束系统无法实现乘员的有效约束,乘员易发生下潜而造成腹部、胸部、颈部的损伤风险,另一方面由于座椅的作用,乘员脊柱受到较大的轴向加速度载荷,存在损伤风险。最后,基于乘员的损伤特征及机理,进一步讨论了后倾姿态下乘员保护策略。 展开更多
关键词 乘员保护 大倾角座椅 数字人体模型 损伤机理
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基于多监督的三维人体姿势与形状预测 被引量:1
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作者 张淑芳 赖双意 刘嫣然 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期147-154,共8页
三维人体重建技术指通过图像或视频建立有相应姿势和体型的三维人体模型,其在虚拟现实(VR)、网游、虚拟试衣等方面有着十分广泛的应用前景.其中,参数化的三维人体模型由于参数数量的局限,重建精度较低,缺少细节特征.为了提升参数化三维... 三维人体重建技术指通过图像或视频建立有相应姿势和体型的三维人体模型,其在虚拟现实(VR)、网游、虚拟试衣等方面有着十分广泛的应用前景.其中,参数化的三维人体模型由于参数数量的局限,重建精度较低,缺少细节特征.为了提升参数化三维人体模型的重建精度,增加其脸部与手部细节,提出一种基于多监督的三维人体模型重建方法.该方法结合传统的回归方法和优化方法,利用卷积神经网络回归出参数化人体模型的参数,得到一个较为粗糙的人体模型,将该模型作为初始模板进行拟合和迭代优化,将带有脸部和手部的全身密集关节点信息和轮廓信息作为回归网络的2D监督,同时使用迭代优化后的人体模型作为回归网络的3D监督,最终可由一幅图像获得一个多细节、高精度的参数化三维人体模型.定性分析结果表明,该方法为人体拟合过程提供正确的拟合方向,可有效减少非自然姿势的出现,提高三维人体模型重建的准确度.全身密集关节点监督可为模型增加更多手部与脸部的细节,而轮廓监督可减少重建的人体模型与图像中人体的像素级偏差.定量分析表明,该方法在数据集Human3.6M上的平均逐关节位置误差(MPJPE)为59.9 mm,较经典方法SPIN减少了4.16%,对关节点进行刚性对齐后模型的平均逐关节位置误差(MPJPE-PA)低至38.2 mm,较SPIN减少了7.06%. 展开更多
关键词 三维人体模型重建 多监督 回归方法 优化方法
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西汉人体陶俑的医学研究 被引量:1
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作者 李永明 《中华中医药学刊》 CAS 北大核心 2024年第6期20-28,I0005-I0007,共12页
辽中医俑1号和2号的形态特征分别符合西汉文帝与景帝陵寝出土的“裸体着衣式木臂彩绘陶俑”的侍女俑和武士俑。此类陶俑制作的风格写实、体型标准、头面部雕塑呈个体化,对古代人体测量学和体表医学研究具有重要价值。实测数据表明,西汉... 辽中医俑1号和2号的形态特征分别符合西汉文帝与景帝陵寝出土的“裸体着衣式木臂彩绘陶俑”的侍女俑和武士俑。此类陶俑制作的风格写实、体型标准、头面部雕塑呈个体化,对古代人体测量学和体表医学研究具有重要价值。实测数据表明,西汉人体俑为真人1/3缩型,代表了西汉时期标准男女成年人体。辽中医俑1、2号的还原女子身高为159 cm,男子为172.5 cm,与《内经》所述人长七尺五及近现代中国人平均身高基本一致。另外,汉俑的头身比、足身比、上下身比等数据与中国现代人也高度符合。汉俑的“同身寸”与秦汉度量寸制及《内经》的人体骨度测量数据完全一致,代表了中医针灸的“标身寸”。66个西汉“脉书”中常用的体表解剖名词大部分在汉俑体表都有雕塑表达,说明古人对人体的精准认知,以及文字和雕塑表达的一致性。体表结构专有名词在“脉书”中最常见的使用是表达疼痛的部位,这可视为中医穴位及“以痛为腧”取穴法的早期雏形。研究表明,西汉人体俑不但代表了当时的标准男女人体,也能代表现代的人体标准,同时具有广泛国际代表性,堪称中国古代人体测量的“原始标准”。因此,重建汉代经脉人体模型对传统针灸的继承、医学教育、标准化及临床应用都具有重要的意义。 展开更多
关键词 辽中医俑 汉陶俑 裸俑 人体俑 简帛医书 脉书 经脉人 针灸标准化
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