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破片侵彻戴防弹头盔头部靶标钝击效应数值模拟
被引量：
3
1
作者
聂伟晓
温垚珂
+3 位作者
董方栋
覃彬
罗小豪
童梁成
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期2075-2085,共11页
为研究低速破片对于佩戴防弹头盔的人体头部靶标的杀伤效应,基于枪弹侵彻防弹头盔的3D-DIC试验和和头部撞击试验验证复合材料头盔仿真模型和头部有限元模型的准确性,构建6 mm钢球破片侵彻戴防弹头盔人体头部靶标的数值模型,开展破片从...
为研究低速破片对于佩戴防弹头盔的人体头部靶标的杀伤效应,基于枪弹侵彻防弹头盔的3D-DIC试验和和头部撞击试验验证复合材料头盔仿真模型和头部有限元模型的准确性,构建6 mm钢球破片侵彻戴防弹头盔人体头部靶标的数值模型,开展破片从正面、侧面和顶部3个方向的侵彻效应数值模拟。研究结果表明:当破片以600 m/s的入靶速度侵彻时,正面、侧面和顶部侵彻弹着点处的瞬态鼓包高度分别为10.2 mm、11.3 mm和11.5 mm,表明有头部支撑头盔的情况下破片侵彻造成的背面鼓包高度接近;正面侵彻过程弹着点底部颅骨应力最大,侧面侵彻颅骨弹着点底部应力最小,破片侵彻造成的颅骨应力均不会超过损伤阈值,表明低速破片侵彻不会造成颅骨损伤;正面、侧面和顶部侵彻造成的颅内压峰值分别为495 kPa、110 kPa和327 kPa,表明在破片侵彻中侧面的防护效果最好,正面和顶部的颅内压峰值可以造成脑损伤。
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关键词
防弹头盔
球破片
钝击
脑损伤
3D-DIC
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职称材料
利用壁厚分析法定量判断胫骨骨折骨愈合程度
2
作者
李颖
童梁成
+5 位作者
薛庆
杨智伟
夏超
杨俊生
汪剑龄
邢建新
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期365-370,共6页
目的利用壁厚分析法定量判断胫骨骨折愈合程度,为临床判断胫骨骨不连和骨延迟愈合提供直观的诊断依据。方法对48例患者下肢患侧与健侧进行三维建模后,计算最大壁厚(maximum wall thickness,MWT),并进行比值计算,将其对比值(B值)作为骨...
目的利用壁厚分析法定量判断胫骨骨折愈合程度,为临床判断胫骨骨不连和骨延迟愈合提供直观的诊断依据。方法对48例患者下肢患侧与健侧进行三维建模后,计算最大壁厚(maximum wall thickness,MWT),并进行比值计算,将其对比值(B值)作为骨愈合程度的量化指标全程动态观察。当B_(MWT)2>0.9且B_(MWT)1>0.9时判定骨愈合;当B_(MWT)2=0.9~0.7时判定骨愈合不良,定期复查该数值无明显增长,连续两次,可以判定骨不连,需要第二次手术干预治疗;当B_(MWT)3>0.9,且B_(MWT)1<0.7和B_(MWT)2<0.7时,可判定为内固定失效,二次手术中需更换内固定。对于临床诊断进行二次修正,并观察最终临床愈合结果。结果对48例患者各复查时间段影像学进行临床诊断分析及有限元壁厚分析比较,临床判断骨延迟愈合21例,骨不连27例,再利用壁厚分析修正判断,骨延迟愈合34例,骨不连14例。其中2例判断内置物失效,采用更换内固定植骨干预,12例判断内固定仍然有效,单纯植骨手术干预,所有病例最终都取得骨愈合。进行Bowker检验法得到P=0.094,判断壁厚分析方法与临床诊断相符合。结论采用壁厚分析法可以定量分析骨折端的骨愈合程度,实现骨愈合程度的快速计算。病例结果证实有限元壁厚分析法优于单纯临床诊断法,对早期判断骨愈合不良有更好的鉴别诊断意义。
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关键词
骨愈合
骨不连
胫骨骨折
壁厚分析
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职称材料
题名
破片侵彻戴防弹头盔头部靶标钝击效应数值模拟
被引量：
3
1
作者
聂伟晓
温垚珂
董方栋
覃彬
罗小豪
童梁成
机构
南京理工大学机械工程学院
中国兵器工业第
解放军东部战区空军医院骨科
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期2075-2085,共11页
基金
国家自然科学基金项目(11872215)
国防基础科研项目(JCKYS201909C001)
军委科技委基础加强计划技术领域基金项目(2020-JCJQ-JJ-403、2019-JCJQ-JJ-373)。
文摘
为研究低速破片对于佩戴防弹头盔的人体头部靶标的杀伤效应,基于枪弹侵彻防弹头盔的3D-DIC试验和和头部撞击试验验证复合材料头盔仿真模型和头部有限元模型的准确性,构建6 mm钢球破片侵彻戴防弹头盔人体头部靶标的数值模型,开展破片从正面、侧面和顶部3个方向的侵彻效应数值模拟。研究结果表明:当破片以600 m/s的入靶速度侵彻时,正面、侧面和顶部侵彻弹着点处的瞬态鼓包高度分别为10.2 mm、11.3 mm和11.5 mm,表明有头部支撑头盔的情况下破片侵彻造成的背面鼓包高度接近;正面侵彻过程弹着点底部颅骨应力最大,侧面侵彻颅骨弹着点底部应力最小,破片侵彻造成的颅骨应力均不会超过损伤阈值,表明低速破片侵彻不会造成颅骨损伤;正面、侧面和顶部侵彻造成的颅内压峰值分别为495 kPa、110 kPa和327 kPa,表明在破片侵彻中侧面的防护效果最好,正面和顶部的颅内压峰值可以造成脑损伤。
关键词
防弹头盔
球破片
钝击
脑损伤
3D-DIC
Keywords
bulletproof helmet
ball fragment
bludgeoning
brain injury
3D-DIC
分类号
TJ012.4 [兵器科学与技术—兵器发射理论与技术]
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职称材料
题名
利用壁厚分析法定量判断胫骨骨折骨愈合程度
2
作者
李颖
童梁成
薛庆
杨智伟
夏超
杨俊生
汪剑龄
邢建新
机构
解放军东部战区空军医院骨科
安徽医科大学临床医学院
南京市雨花
医院
骨科
出处
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第3期365-370,共6页
基金
南京军区医学科技创新项目(15DX012)
南京市科技计划项目(201503008)。
文摘
目的利用壁厚分析法定量判断胫骨骨折愈合程度,为临床判断胫骨骨不连和骨延迟愈合提供直观的诊断依据。方法对48例患者下肢患侧与健侧进行三维建模后,计算最大壁厚(maximum wall thickness,MWT),并进行比值计算,将其对比值(B值)作为骨愈合程度的量化指标全程动态观察。当B_(MWT)2>0.9且B_(MWT)1>0.9时判定骨愈合;当B_(MWT)2=0.9~0.7时判定骨愈合不良,定期复查该数值无明显增长,连续两次,可以判定骨不连,需要第二次手术干预治疗;当B_(MWT)3>0.9,且B_(MWT)1<0.7和B_(MWT)2<0.7时,可判定为内固定失效,二次手术中需更换内固定。对于临床诊断进行二次修正,并观察最终临床愈合结果。结果对48例患者各复查时间段影像学进行临床诊断分析及有限元壁厚分析比较,临床判断骨延迟愈合21例,骨不连27例,再利用壁厚分析修正判断,骨延迟愈合34例,骨不连14例。其中2例判断内置物失效,采用更换内固定植骨干预,12例判断内固定仍然有效,单纯植骨手术干预,所有病例最终都取得骨愈合。进行Bowker检验法得到P=0.094,判断壁厚分析方法与临床诊断相符合。结论采用壁厚分析法可以定量分析骨折端的骨愈合程度,实现骨愈合程度的快速计算。病例结果证实有限元壁厚分析法优于单纯临床诊断法,对早期判断骨愈合不良有更好的鉴别诊断意义。
关键词
骨愈合
骨不连
胫骨骨折
壁厚分析
Keywords
bone healing
bone nonunion
tibial fracture
wall thickness analysis
分类号
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
破片侵彻戴防弹头盔头部靶标钝击效应数值模拟
聂伟晓
温垚珂
董方栋
覃彬
罗小豪
童梁成
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
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职称材料
2
利用壁厚分析法定量判断胫骨骨折骨愈合程度
李颖
童梁成
薛庆
杨智伟
夏超
杨俊生
汪剑龄
邢建新
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2021
0
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