研究目的是分析正面冲击载荷条件下,胸腔骨骼结构和软组织结构材料参数的变化对胸部不同碰撞响应参数的影响。采用一个已经建立并验证的人体胸部有限元模型,基于胸腔骨骼和软组织的多个材料参数,进行正面冲击载荷下的胸部碰撞模拟,分别...研究目的是分析正面冲击载荷条件下,胸腔骨骼结构和软组织结构材料参数的变化对胸部不同碰撞响应参数的影响。采用一个已经建立并验证的人体胸部有限元模型,基于胸腔骨骼和软组织的多个材料参数,进行正面冲击载荷下的胸部碰撞模拟,分别输出主要的胸部响应参数值,并采用标准多项式拟合方法详细对比分析了胸部材料参数发生变化时胸腔的不同响应。结果表明胸腔骨骼和软组织材料参数的变化对正面碰撞载荷下胸部碰撞响应的影响程度各不相同。其中,骨骼和软组织材料参数的变化对胸部碰撞力(Fmax)和胸部变形量(Dmax)的影响显著,肋骨骨折数(Number of Rib Fracture,NRF)和T12加速度(Gmax-T12)的影响次之,而材料参数的变化对胸部变形速率(Vmax)和T1加速度(Gmax-T1)的影响较小。同时,Fmax,Dmax,Gmax-T12等参数主要受软组织材料参数的影响,而肋骨骨折数(NRF)则更多受到骨骼材料参数变化的影响。展开更多
安全带的逐步使用极大地提高了车内乘员的安全性,但最近的交通事故研究表明,在正面碰撞工况下,乘员胸部损伤的防护效率还需要进一步提升.利用已验证生物逼真度的人体有限元模型和PMHS(post mortem human subjects)实验结果,建立配有安...安全带的逐步使用极大地提高了车内乘员的安全性,但最近的交通事故研究表明,在正面碰撞工况下,乘员胸部损伤的防护效率还需要进一步提升.利用已验证生物逼真度的人体有限元模型和PMHS(post mortem human subjects)实验结果,建立配有安全带的乘员有限元分析模型,研究在不同碰撞工况下安全带定位设计参数对胸部变形量和肋骨应力应变响应等损伤相关物理参数的影响,并提出在安全设计中为改进防护效率,有效减少胸部损伤风险的一种虚拟试验方法.参考PMHS实验,基于全球人体有限元模型建立了一个基准佩带有限元人体模型,结合实验中测试的运动学响应、安全带的拉伸力和胸部变形量指标验证其生物逼真度.通过参数分析研究正面碰撞中安全带高度位置、安全带角度和碰撞速度对乘员胸部损伤的影响.结果表明胸廓应力应变分布及胸部变形量对安全带的高度位置更加敏感,基于安全带设计参数变化预测的胸部变形量宏观指标和应力应变的微观指标的变化趋势一致.对乘员安全带相关的胸部损伤研究提供虚拟设计分析方法,相关胸部损伤机理的研究结果可为今后约束系统的优化设计提供参考.展开更多
文摘研究目的是分析正面冲击载荷条件下,胸腔骨骼结构和软组织结构材料参数的变化对胸部不同碰撞响应参数的影响。采用一个已经建立并验证的人体胸部有限元模型,基于胸腔骨骼和软组织的多个材料参数,进行正面冲击载荷下的胸部碰撞模拟,分别输出主要的胸部响应参数值,并采用标准多项式拟合方法详细对比分析了胸部材料参数发生变化时胸腔的不同响应。结果表明胸腔骨骼和软组织材料参数的变化对正面碰撞载荷下胸部碰撞响应的影响程度各不相同。其中,骨骼和软组织材料参数的变化对胸部碰撞力(Fmax)和胸部变形量(Dmax)的影响显著,肋骨骨折数(Number of Rib Fracture,NRF)和T12加速度(Gmax-T12)的影响次之,而材料参数的变化对胸部变形速率(Vmax)和T1加速度(Gmax-T1)的影响较小。同时,Fmax,Dmax,Gmax-T12等参数主要受软组织材料参数的影响,而肋骨骨折数(NRF)则更多受到骨骼材料参数变化的影响。
文摘安全带的逐步使用极大地提高了车内乘员的安全性,但最近的交通事故研究表明,在正面碰撞工况下,乘员胸部损伤的防护效率还需要进一步提升.利用已验证生物逼真度的人体有限元模型和PMHS(post mortem human subjects)实验结果,建立配有安全带的乘员有限元分析模型,研究在不同碰撞工况下安全带定位设计参数对胸部变形量和肋骨应力应变响应等损伤相关物理参数的影响,并提出在安全设计中为改进防护效率,有效减少胸部损伤风险的一种虚拟试验方法.参考PMHS实验,基于全球人体有限元模型建立了一个基准佩带有限元人体模型,结合实验中测试的运动学响应、安全带的拉伸力和胸部变形量指标验证其生物逼真度.通过参数分析研究正面碰撞中安全带高度位置、安全带角度和碰撞速度对乘员胸部损伤的影响.结果表明胸廓应力应变分布及胸部变形量对安全带的高度位置更加敏感,基于安全带设计参数变化预测的胸部变形量宏观指标和应力应变的微观指标的变化趋势一致.对乘员安全带相关的胸部损伤研究提供虚拟设计分析方法,相关胸部损伤机理的研究结果可为今后约束系统的优化设计提供参考.
