人體下肢有限元動力學分析模型的建立和驗證.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在汽車-行人碰撞事故中，人體下肢經常受到汽車前部結構的撞擊而受傷。為研究行人碰撞事故中人體下肢的生物力學響應和損傷機理，本文建立了一個人體下肢的三維有限元模型。 模型按人體解剖學結構建立，由骨骼系統(tǒng)和軟組織系統(tǒng)構成。骨骼系統(tǒng)包括髖骨、股骨、脛骨、腓骨、足骨和髕骨等。軟組織包括主要的韌帶、肌腱和關節(jié)囊。模型的幾何外形建立在Viewpoint公司的原始數(shù)據(jù)上。模型中各組織的質量分布和材料特性參數(shù)由文獻研究獲得。模型由殼單元和線性彈簧

2、－阻尼單元構成。整個模型包括13861個節(jié)點和18966個單元。模型的邊界和載荷條件根據(jù)汽車行人側碰撞實驗條件確定。 模型建立在有限元軟件LS-DYNA3D的平臺上。脛骨模型由脛骨三點彎曲應力分析實驗驗證。整個下肢模型的有效性通過剪切彎曲碰撞實驗數(shù)據(jù)驗證。通過研究加載條件下人體下肢有限元模型的動態(tài)響應和應力分布，分析碰撞位置等參數(shù)與下肢損傷風險的關系。 研究結果表明，適當降低保險杠高度，可減少行人下肢損傷風險。人體下肢有

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