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汽车交通事故中头部损伤评估模型的构建与验证 被引量：10
1
作者 蔡志华 兰凤崇 +1 位作者 陈吉清 施磊 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期782-786,共5页
为预测与评判汽车碰撞事故中头部骨折和旋转加速度引起的脑损伤,对一位中国成年50百分位男性志愿者进行CT扫描,建立了具有中国人体特征的头部几何模型和有限元模型并进行验证。对模型仿真结果的运动学和动力学响应与本文和Nahum与Trosse... 为预测与评判汽车碰撞事故中头部骨折和旋转加速度引起的脑损伤,对一位中国成年50百分位男性志愿者进行CT扫描,建立了具有中国人体特征的头部几何模型和有限元模型并进行验证。对模型仿真结果的运动学和动力学响应与本文和Nahum与Trosseille等前人的实验结果所进行的比较表明,颅内压力分布均表现出冲击-对冲的压力梯度分布模式,且压力峰值吻合较好,说明模型具有较高的生物逼真度。 展开更多
关键词 汽车交通事故 头部有限元模型 损伤生物力学
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爆炸冲击波致颅脑冲击伤数值模拟研究 被引量：9
2
作者 张文超 王舒 +4 位作者 梁增友 覃彬 卢海涛 陈新元 卢文杰 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期881-890,共10页
爆炸冲击波作用头部导致的颅脑冲击伤已成为战斗医学救治中的“标志性损伤”,而爆炸冲击波作用头部时与头部相互作用过程及致伤机理尚不明确.为了找出爆炸冲击波与头部相互作用时空气压力场变化规律及颅脑动态响应特性,进行了爆炸冲击... 爆炸冲击波作用头部导致的颅脑冲击伤已成为战斗医学救治中的“标志性损伤”,而爆炸冲击波作用头部时与头部相互作用过程及致伤机理尚不明确.为了找出爆炸冲击波与头部相互作用时空气压力场变化规律及颅脑动态响应特性,进行了爆炸冲击波作用头部数值模拟研究.建立了具有典型人体头部结构的三维有限元模型,针对Nahum尸体头部撞击实验对头部有限元模型的有效性进行了验证;基于验证的头部有限元模型,对爆炸冲击波作用头部进行数值模拟,得出了冲击波与头部相互作用时空气压力场变化规律;对头部颅内压变化情况进行分析,得出了冲击波从正面作用头部后额叶、顶叶脑组织压力会出现高频的正负压周期性波动,且会出现较高的压力峰值,为易受损区域. 展开更多
关键词 爆炸冲击波 头部有限元模型 脑组织压力 颅脑冲击伤 数值模拟
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弹体冲击载荷下头部损伤与防护研究进展
3
作者 常利军 陈泰伟 +1 位作者 王天昊 蔡志华 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期208-216,共9页
战场环境下士兵受到弹体(子弹、爆炸破片等)冲击的威胁,佩戴头盔不仅能防止头部产生贯穿伤,还能有效减轻头部损伤。文章聚焦弹体冲击载荷下头部损伤与防护热点问题,综述国内外科研团队在头部损伤方面采用的研究方法、弹体冲击载荷下的... 战场环境下士兵受到弹体(子弹、爆炸破片等)冲击的威胁,佩戴头盔不仅能防止头部产生贯穿伤,还能有效减轻头部损伤。文章聚焦弹体冲击载荷下头部损伤与防护热点问题,综述国内外科研团队在头部损伤方面采用的研究方法、弹体冲击载荷下的头部非贯穿伤机制和头部损伤评价标准。从定性评价到定量评价等方面总结了现有评价标准现状,评述了各类研究方法、损伤机制、评价标准的适用性与优缺点,并重点讨论了头盔防护性能等关键问题。最后,展望了未来战场环境下弹体冲击致头部损伤与防护方面存在的问题和发展趋势,综述内容可为战场士兵损伤评价及头盔防护研究提供理论依据。 展开更多
关键词 弹体冲击 颅脑损伤 头部有限元模型 假人模型 头部损伤准则 头盔防护
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几何尺寸和材料特性对头部转动特性的影响 被引量：1
4
作者 陈越 崔世海 +1 位作者 李海岩 阮世捷 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期639-644,644,共6页
本研究为了探讨头部尺寸及脑组织材料参数对头部转动响应的影响,采用实验设计的方法,应用已验证的3岁、6岁儿童和第50百分位成人头部有限元模型进行转动仿真。研究结果表明:在相同的转动载荷条件下,头部尺寸及转动方向对头部转动响应不... 本研究为了探讨头部尺寸及脑组织材料参数对头部转动响应的影响,采用实验设计的方法,应用已验证的3岁、6岁儿童和第50百分位成人头部有限元模型进行转动仿真。研究结果表明:在相同的转动载荷条件下,头部尺寸及转动方向对头部转动响应不具有显著影响,脑组织黏弹性材料的各个参数对头部转动响应的影响也不显著,但相对于衰减常数和体积模量,头部转动响应对脑组织剪切模量最为敏感。所以,在研究转动载荷条件下的脑损伤标准时,脑组织材料参数的选取对仿真结果的准确性尤为重要。 展开更多
关键词 头部有限元模型 头部属性 头部转动响应 累积应变损伤测量 最大主应变
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汽车交通事故中头部损伤有限元模型验证
5
作者 范李晖 王娟 +5 位作者 王蓓佳 华凯 刘静 贾晨光 羊玢 吴廖华 《现代工业经济和信息化》 2015年第17期21-22,41,共3页
通过构建50百分位成年男性的头部有限元模型,基于国外不同时期经典的尸体实验数据,比较了实验与仿真中头部模型不同位置的颅内压力分布参数。结果表明,建立的模型具有较高的生物逼真度,能运用在汽车碰撞头部损伤生物力学研究。
关键词 汽车碰撞 头部有限元模型 验证 损伤生物力学
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颅脑接触面不同设置以及脑脊液单元划分密度对脑组织动态响应的影响
6
作者 李蓓 阮世捷 +3 位作者 李海岩 崔世海 贺丽娟 吕文乐 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期586-593,共8页
目的 探讨颅脑接触面不同定义方式和脑脊液(cerebrospinal fluid,CSF)单元划分密度对脑组织动态响应的影响。方法 基于第50百分位成人头部有限元模型,通过重构尸体直线撞击试验和旋转试验,将颅骨、CSF和脑组织之间定义为共节点、固连和... 目的 探讨颅脑接触面不同定义方式和脑脊液(cerebrospinal fluid,CSF)单元划分密度对脑组织动态响应的影响。方法 基于第50百分位成人头部有限元模型,通过重构尸体直线撞击试验和旋转试验,将颅骨、CSF和脑组织之间定义为共节点、固连和滑动不分离接触面,研究不同接触面类型对脑组织动态响应的影响;颅骨、CSF和脑组织实现共节点接触,将CSF划分为1层和3层六面体单元并保持厚度不变,研究不同CSF划分密度对脑组织动态响应的影响。结果 颅内压力对不同接触面类型较敏感,但脑组织响应对不同CSF单元的划分层数不敏感。结论 研究结果对头部有限元模型中CSF构建以及颅脑接触界面的选择提供理论参考。 展开更多
关键词 脑脊液 接触界面 头部有限元模型
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枪弹冲击下头-颈动力学响应及颈部被动肌影响
7
作者 范鑫 黄星源 +3 位作者 常利军 王天昊 赵永飞 蔡志华 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2200-2209,共10页
针对战场环境下弹体、破片的威胁,研究枪弹冲击下头-颈动力学响应及颈部被动肌影响。利用已建立并通过验证的头盔-头-颈有限元模型,开展9 mm手枪弹冲击数值模拟,获得有/无被动肌作用下人体头-颈动力学响应。研究结果表明:正面冲击时,首... 针对战场环境下弹体、破片的威胁,研究枪弹冲击下头-颈动力学响应及颈部被动肌影响。利用已建立并通过验证的头盔-头-颈有限元模型,开展9 mm手枪弹冲击数值模拟,获得有/无被动肌作用下人体头-颈动力学响应。研究结果表明:正面冲击时,首先头部额骨处产生应力集中,随后颈部后伸,颈部应力主要集中于下颈椎椎体,椎间盘前侧产生拉伸失效;在被动肌作用下,头部质心最大位移减少31.38%,颈椎椎骨与椎间盘连接处应力以及椎间盘最大应力均降低,椎间盘最大应力减少28.76%;颈部被动肌起到重要的保护作用,可缓解头-颈后伸,减轻颈椎的损伤,在颈部损伤评估中应考虑被动肌的影响。该研究结果可为颈部损伤评估和颈部防护装备的设计提供参考。 展开更多
关键词 头盔-头-颈有限元模型 枪弹冲击 动力学响应 颈部被动肌
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