三岁儿童头部的有限元模型建立及仿真分析

被引量 : 0次 | 上传用户:wangxiao8910
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
与成人相比,儿童头部的组织结构存在明显差异,在事故中头部损伤的风险也更大。最新的研究表明,在相同的损伤条件下,儿童头部可能导致比成人头部更严重的损伤后果。然而,目前针对儿童头部的损伤准则都是基于成人尸体实验数据,儿童假人也是在此基础上开发的,使得儿童假人的精确性不高,不利于对儿童开展深入的损伤生物力学研究。在头部损伤的研究中,头部有限元模型是非常有用的工具,精确的头部有限元模型的仿真分析能够得到较准确的头部响应,从而更好的预测头部损伤,减少头部的伤害。但是,精确的头部有限元模型比较缺乏,尤其是儿童的头部有限元模型。因此,建立精确的儿童头部有限元模型并开展儿童头部损伤生物力学研究具有重要的工程意义和实用价值。本文以成人头部有限元模型、部分儿童头部实验数据及动物头部的生物力学实验为基础,根据三岁儿童头部脑组织的特有生物结构,运用ANSYS ICEM CFD以及HYPERMESH软件对儿童头部CAD模型进行合理的网格划分,得到具有高度解剖学细节的有限元模型。模型由大脑、胼胝体、小脑、脑干、脑镰、脑幕、脑脊液(集合了软脑膜以及蛛网膜)、硬脑膜、颅骨、骨缝以及头皮组成。其中基于多特征块的ANSYS ICEM CFD软件可以快速建立高质量的脑部六面体网格模型,并能够较方便的调整网格密度,以满足不同计算条件下网格密度的要求。本文建立了三个网格密度不同的脑组织模型。针对建立的三个网格密度不同的脑组织模型,运用LS-DYNA软件进行仿真计算,输出脑部有限元模型不同位置的压力响应,对比分析不同网格密度对脑部响应及对计算耗时的影响。基于Nahum颅内压力实验及Hardy颅脑相对运动实验,将成人脑组织模型及儿童头部模型进行仿真计算,分别得出成人脑组织与儿童脑组织的颅内压力及相对位移量,并进行对比分析。同时,运用MADYMO软件对三岁儿童头部有限元模型进行典型跌落事故的重建,并在LS-DYNA中进行仿真分析,通过仿真结果与事故儿童的伤情对比,验证了所建立的三岁儿童头部颅骨有限元模型具有足够的生物逼真度,可以用于后续深入的损伤生物力学研究。
其他文献
对商业休闲街区的基本特征以及近年来涌现出的典型商业步行街区进行研究,着重分析了现代商业休闲街区的设计特征、历史文化特征及城市功能,最后就商业运作特征与发展提出建议
艺术品的收藏,如何做到保值增值,是投资者首先应考虑的问题。陶瓷、书画、青铜器、古旧家具等艺术品类中的低档品,几乎没有多大升值空间;而选择投资它们当中的高档品,一般需
金玄痔科熏洗散为马应龙药业集团股份有限公司生产的中药六类新药,于09年开始上市销售。由金银花、荆芥、马齿苋、玄明粉、枯矾等五味组方制成。该中药品种具有清热解毒、消
上海市人民政府最近宣布加快建立政府采购制度。消息一经传播,众人关注的焦点是,这个全国最大城市何在百业更新、万机待理的眼下率先启动这一政府性改革,此举究竟有什么意义?政府
<正>"合资公司的运营可能视法拉利的决定而准备结束,"接近保利科技公司的一位不愿具名的人士称。该人士口中的"合资公司"——法拉利玛莎拉蒂汽车国际贸易(上海)有限公司——
我国是一个矿产资源分布密集,采矿活动频繁,矿山地质灾害频发的国家。对矿区进行长期、动态的沉降监测,可及时掌握矿区地表的移动和破坏,对预防潜在地质灾害具有重要意义。差
结合学科专业特性,将体育院校创新创业教育的目标定位为培养创新精神,磨练创业品质,掌握创业知识和创业技能。实施分层次的普及型和提高型创新创业教育,教学内容包括创业基础
H13热作模具钢具有良好的淬透性、红硬性、较高的韧性以及良好的高温性能,被广泛用做铝型材挤压模具用钢。但是,挤压模具工作时直接与高温锭接触,同时还要承受高压、高温等作
当今世界经济中,服务业与服务贸易在国民经济和国际经济关系中的地位日趋重要。服务业的增长成为促进整体经济增长的重要因素,服务业的发展水平已成为衡量一个经济体经济现代
当铁路线路速度达到或者超越200km/h后即成为高速铁路,要求线路必须具有高平顺性,具备非常精确的几何线性参数,轨道高低、轨向、水平、轨距等误差必须保持在毫米级的范围内。目