期刊文献+

冲击过程中脑组织力学行为的数值模拟 被引量:2

Numerical Simulation of Mechanical Behaviors of Brain Tissue in Impact Process
下载PDF
导出
摘要 通过有限元法,计算不同加速度载荷下人体脑部颅压变化,并将计算结果与头部损伤准则(HIC)标准进行对比。使用超弹+黏弹本构关系模拟脑组织行为,分析颅骨-脑组织系统在冲击载荷下的力学响应,并对比重力、脑脊液压力等对脑组织力学行为模拟的影响。结果发现,考虑重力与否(重力方向与速度和加速度方向垂直)对求解的影响相对较小,考虑重力因素会使每个颅压波动周期内的最小值略有增加。在加速度载荷施加的时间范围内,第一个颅内压力波动周期内的颅压的最大值较大,并在随后的波动周期内逐渐降低。对于人体脑部组织保护而言,考虑脑脊液压力的计算更靠近安全设计。对于不同的加速度载荷,HIC标准在判断人体脑部组织损伤时具有不一致的效果。在汽车(机车)的高速制动(加速)过程中,减速(加速)的初始阶段对人体脑组织的危害性最大。 The pressure of the brain tissue in the skull of human body was calculated using finite element method. The computational results were compared with HIC. The hyper-elastic combining with visco-elastic constitutive model was used to simulate the mechanical responses of brain tissue. The effects of the gravity and the pressure of nucurolymph on the simulations of brain tissue were studied as well. For protection of the brain tissue, the pressure of nucurelymph should be considered for safety design. The effectiveness of HIC to judge the brain injuries can be different in different cases. The injury can be most severe at the initial moment when the vehicles were accelerated.
作者 张昭
出处 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期882-886,893,共6页 Chinese Journal of Biomedical Engineering
基金 国家高技术研究发展(863)计划(2006AA09Z326) 国家自然科学基金(10802017) 大连理工大学理学学科研究基金
关键词 有限元法 颅脑系统 安全设计 脑损伤 finite element method skull-brain system safety design brain injury
  • 相关文献

参考文献5

二级参考文献56

  • 1吴桂荣,张云然,由广兴,王以进,苏建良,翁盛隆.模拟气动载荷对猴头颈部损伤的研究[J].航天医学与医学工程,1993,6(2):95-99. 被引量:4
  • 2朱兴华,董心,刘磊,修维辰.人颅骨粘弹性研究[J].中国生物医学工程学报,1993,12(1):35-42. 被引量:5
  • 3何黎民,吴建国,卢亦成,丁祖泉,陈学强,王保华,刘平.构建国人头颈三维有限元模型[J].中华创伤杂志,2005,21(3):196-199. 被引量:8
  • 4王正国,李磊,刘良明,梁华平,蒋建新.我国战创伤基础研究进展[J].中华创伤杂志,1996,12(5):273-275. 被引量:15
  • 5李润方 龚剑霞.接触问题数值方法及其在机械设计中的应用[M].重庆:重庆大学出版社,1996.. 被引量:2
  • 6Ruan JS, Khalil T, King AI. Human head dynamic response to side impact by finite element modeling [J]. J Biomech Eng,1991; 113(3): 276-283. 被引量:1
  • 7Kumaresan S, Radhakrishnan S. Importance of partitioning membranes of the brain and the influence of the neck in head injury modelling [J]. Med Biol Eng Comput, 1996; 34(1): 27-32. 被引量:1
  • 8Margulies SS, Thibault KL. Infant skull and suture properties:measurements and implications for mechanisms of pediatric brain injury [J]. J Biomech Eng, 2000; 122(4): 364-371. 被引量:1
  • 9Zhang LY, Hardy W, Omori K, et al. Recent advances in brain injury research: a new model and new experimental data [C]. ASME Bioengineering Conference, 2001: 833- 834. 被引量:1
  • 10Kleiven S. Influence of impact direction on the human head in prediction of subdural hematoma [J]. J Neurotrauma, 2003;20(4):365-379. 被引量:1

共引文献25

同被引文献56

引证文献2

二级引证文献10

相关作者

内容加载中请稍等...

相关机构

内容加载中请稍等...

相关主题

内容加载中请稍等...

浏览历史

内容加载中请稍等...
;
使用帮助 返回顶部