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题名乘员下肢生物力学模型与KTH正面碰撞损伤分析
被引量：2
- 1
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作者
黄伟
兰凤崇
陈吉清
刘朝阳
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机构
华南理工大学机械与汽车工程学院
广东省汽车工程重点实验室
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出处
《汽车工程学报》
2016年第2期106-114,共9页
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基金
国家自然科学基金(51375170)
广东省自然科学基金(2015A030313213)
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文摘
为了研究汽车正面碰撞事故中乘员膝关节-大腿-髋关节(Knee-Thigh-Hip,KTH)部位的损伤机理,基于成人下肢CT影像数据建立了乘员下肢生物力学有限元模型,包括骨盆、股骨、髌骨、小腿骨、髋关节、膝关节以及皮肤、肌肉等重要解剖学结构。根据Haut、Kerrigan以及Rupp等的生物力学试验,针对该模型进行了全面的有效性验证,表明其能够准确模拟正面碰撞事故中乘员KTH的生物力学响应与损伤。同时,仿真分析了正面碰撞条件下碰撞面与乘员KTH相对碰撞角度对KTH损伤的影响。结果表明,KTH损伤风险和撞击面法线与乘员股骨轴线在水平面和矢状面上的投影角紧密相关,其损伤风险随水平面投影角绝对值的增大而降低,水平面投影角为0°时损伤风险最大;而当矢状面投影角为-10°时,乘员KTH损伤风险较高。
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关键词
汽车安全
乘员下肢
有限元模型
生物力学
损伤机理
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Keywords
vehicle safety
occupant lower extremity
finite element model
biomechanics
injury mechanism
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分类号
U461.91
[机械工程—车辆工程]
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题名前碰撞中髋关节姿态对乘员骨盆骨折影响的数值研究
被引量：1
- 2
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作者
蒋小晴
杨济匡
王丙雨
张维刚
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机构
湖南大学
南车株洲电力机车研究所有限公司
查尔摩斯理工大学应用力学系
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出处
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2015年第11期1284-1290,1306,共8页
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基金
国家自然科学基金(51275164)
湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室自主研究课题(61075004)
教育部长江学者与创新团队发展计划(531105050037)资助
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文摘
本文旨在建立一种在汽车前碰撞中乘员骨盆损伤评价的虚拟试验方法,以便为乘员安全设计提供相关的生物力学参数。基于LS-DYNA和某一50百分位美国男性下肢解剖学结构信息,建立了一个较为精细的乘员下肢有限元模型,并通过骨盆侧向冲击和膝-大腿-髋部的膝部轴向冲击模拟试验验证了模型的有效性。对该模型进行了虚拟试验,以研究不同屈曲角和外展角的髋关节姿态对骨盆在前碰撞的失效值的影响。结果表明:由于髋臼壁各受力点强度的不同,膝部轴向冲击下的骨盆损伤部位和失效值也随着髋关节姿态的改变而变化。随着髋关节屈曲角和外展角的增大,骨盆损伤部位由髂骨转移到髋臼;骨盆失效值随屈曲角的增加而增大;而随外展角的增加先增大后减小。研究结果为汽车前碰撞安全设计中的乘员骨盆损伤评价提供了参考依据。
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关键词
汽车前碰撞
骨盆骨折
髋关节姿态
乘员下肢
有限元模型
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Keywords
vehicle frontal impact
pelvis fracture
hip posture
occupant lower extremity
FE model
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分类号
U467.14
[机械工程—车辆工程]
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题名爆炸载荷下负泊松比下肢保护装置参数分析
被引量：1
- 3
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作者
赵雨薇
张宏伟
孙晓旺
王显会
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机构
南京理工大学
内蒙古第一机械集团股份有限公司
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出处
《兵器装备工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第3期60-66,106,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(11802140,51405232)。
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文摘
为了研究底部爆炸环境下车内乘员下肢的动态响应,降低乘员下肢受损风险,将具有负泊松比效应的双箭头蜂窝材料作为三明治夹芯结构的芯层部分,应用在军用车辆乘员下肢保护装置上;分析了在底部爆炸冲击的环境下,双箭头负泊松比蜂窝芯层及六边形蜂窝芯层对乘员小腿的防护效果。研究了主要设计参数对双箭头负泊松比下肢保护装置防护性能的影响,对负泊松比夹芯结构的吸能特性以及乘员小腿轴向力的变化等进行对比分析。研究结果表明,合理选择双箭头负泊松比结构的几何结构参数对提高下肢保护装置的防护性能具有重要意义。
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关键词
双箭头负泊松比
爆炸冲击载荷
乘员下肢损伤
设计参数
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Keywords
double arrow negative Poisson’s ratio
explosion shock loading
tibia injury
design parameter
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分类号
TJ810.3
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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题名基于小腿冲击试验台的防雷脚垫防护能力研究
- 4
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作者
孙魁远
孙晓旺
王显会
彭兵
张进成
李高伟
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机构
南京理工大学机械工程学院
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出处
《兵器装备工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期40-48,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(11802140)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(30918011303)。
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文摘
建立小腿冲击试验台有限元模型,验证了冲击台试验可以有效模拟整车底部爆炸;基于小腿冲击试验台,分析防雷脚垫的防护能力并进行实物试验。结果表明,由于防雷脚垫缓冲吸能,可以有效地降低爆炸载荷对乘员下肢的损伤。
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关键词
小腿冲击试验台
防雷脚垫
防护能力
乘员下肢
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Keywords
tibia shock test bench
explosion protection foot pad
protective capability
crew lower limbs
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分类号
TJ812.2
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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