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座椅椅背倾角对飞行员颈部损伤的影响
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作者 刘景龙 赵彦鹏 +3 位作者 卜伟平 王丽珍 柳松杨 樊瑜波 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期703-709,共7页
目的探究不同椅背倾角对飞行员颈部损伤的影响。方法基于头颈部多刚体动力学模型,对两种典型飞行工况下(急转弯和稳定盘旋)椅背倾角17°和22°进行仿真计算,得到颈部肌肉力及椎间力,并采用颈部损伤的NIC准则、Nij准则和简明损... 目的探究不同椅背倾角对飞行员颈部损伤的影响。方法基于头颈部多刚体动力学模型,对两种典型飞行工况下(急转弯和稳定盘旋)椅背倾角17°和22°进行仿真计算,得到颈部肌肉力及椎间力,并采用颈部损伤的NIC准则、Nij准则和简明损伤分类方法对颈部损伤进行评估与预测。结果同一飞行工况下,椅背倾角17°时,颈部前屈,斜方肌和头夹肌受到拉伸。椅背倾角22°时,颈部后伸,集总舌肌受到拉伸,且椅背倾角17°时斜方肌受到的拉力最大。同一颈椎节段,椅背倾角17°时的轴向力高于椅背倾角22°时,而22°时的后伸力矩大于17°时的前屈力矩。所有飞行工况下的力和力矩均未超过颈椎节段的损伤评估值,颈部脊髓也不会发生损伤。急转弯工况下,椅背倾角为22°时C7~T1节段Nij在所有工况中最大,达到航空领域建议的临界值,此时颈部发生中度、重度伤的概率分别为3.93%、2.63%。结论本研究结果可为评估椅背倾角对飞行员颈部的损伤情况提供支撑。 展开更多
关键词 飞行员 椅背倾角 头颈部动力学模型 颈部损伤分析 动力学仿真
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飞行过程中头盔对飞行员颈部损伤的影响 被引量：2
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作者 王丽珍 刘景龙 +3 位作者 赵彦鹏 卜伟平 柳松杨 樊瑜波 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1818-1826,共9页
为研究飞行过程中不同头盔对飞行员颈部损伤的影响,基于头颈部多刚体动力学模型,对急转弯及稳定盘旋飞行工况下4种头盔情况开展了动力学分析。得到了不同头盔作用下颈部肌肉力、椎间力、力矩及颈部损伤指数N的变化规律,对不同头盔作用... 为研究飞行过程中不同头盔对飞行员颈部损伤的影响,基于头颈部多刚体动力学模型,对急转弯及稳定盘旋飞行工况下4种头盔情况开展了动力学分析。得到了不同头盔作用下颈部肌肉力、椎间力、力矩及颈部损伤指数N的变化规律,对不同头盔作用下的颈部损伤风险进行了评估。结果表明:所建立的头颈部模型与实验结果较为吻合,可以用来进行仿真模拟分析;相同飞行工况下,B头盔的佩戴使得头部质心前移,增加了颈部前屈时斜方肌的肌肉力;对于同一颈椎节段,B头盔的轴向压缩力最大,而C头盔导致的后伸力矩最大;在所有的计算工况中,上下颈椎的颈部损伤指数N均小于0.5,满足航空领域的安全要求;B头盔和C头盔的质量相近,而B头盔质心位置靠前,C头盔靠后,说明头盔质心的前后位置会对颈部的损伤产生重要影响。研究结果可为飞行员头盔的设计优化及其对颈部损伤的影响提供研究支撑。 展开更多
关键词 飞行员 头盔 头颈部 多刚体动力学模型 损伤分析
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