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第95百分位国人头部有限元模型的构建及应用研究
| 论文题名： | 第95百分位国人头部有限元模型的构建及应用研究 |
| 关键词： | 损伤生物力学;头部有限元模型;第95百分位;正面碰撞;网格划分 |
| 摘要： | 随着汽车工业的迅速发展，汽车安全问题越来越受到关注。在频发的交通事故中，头部损伤因其高致死率和高致残率造成了巨大的社会经济损失和惨痛的家庭问题。这些促使头部损伤生物力学与车辆安全领域的研究被推到了紧迫的前沿。计算机技术的发展推动了计算生物力学的研究进程，人体头部损伤计算模型相继出现：但目前研究中所建立的模型大多是第50百分位人体头部有限元模型，关于第95百分位的有限元模型，多采用对第50百分位的头部模型进行比例缩放而获得。因此，建立具有真实意义的第95百分位头型的模型是对人体头部有限元模型研究的深入和拓延。 本文通过螺旋CT扫描生成的数据，参照人体解剖学的相关知识，利用图形处理技术和三维重建技术构建颅脑三维几何模型；利用网格划分技术，建立了国人第95百分位的人体头部有限元模型，该模型包括大脑左右半球、小脑、脑干、大脑镰、小脑幕、脑室、脑脊液等相关部分。利用PAM-CRASH软件模拟碰撞实验，模拟正面颅脑的碰撞过程。根据实验结果模拟颅脑受损的表征：应力，应变，颅脑位移，颅内压。得到相应的应力应变云图，测出模型相应的碰撞后颅脑的颅内压，得到颅脑的损伤参数输出结果。 分析表明，该模型能对颅脑碰撞的耐受应力极值进行合理的验证和拓展，对研究中国人体头部损伤机理提供初步的科学参考依据，有助于提高汽车安全性能的研发和设计，为改善乘员和行人的安全保护措施提供有效的参考价值：对减少、防护头部损伤有着重要的理论意义和实际应用价值，同时对汽车安全法规的制定提供一定的理论基础。 |
| 作者： | 包永涛 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李海岩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津科技大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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