乘員膝關(guān)節(jié)碰撞損傷分析及防護(hù)措施研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)在我國的飛速發(fā)展，交通事故也在逐年上升，因交通事故受傷的人數(shù)存在著有增無減的勢頭。在交通事故中，機(jī)動車之間相互碰撞不可避免地頻繁出現(xiàn)，由此引發(fā)的乘員損傷必然會大大增加，人們對汽車安全性的要求也越來越高。隨著安全帶與安全氣囊的普遍應(yīng)用改變了碰撞損傷的分布與嚴(yán)重程度，頭部與胸部得到了更好的保護(hù)，但是并沒有阻止其他部位如下肢等的損傷發(fā)生。膝關(guān)節(jié)作為下肢最重要、最復(fù)雜的關(guān)節(jié)，是下肢活動的樞紐。因此研究交通事故中膝關(guān)節(jié)的損傷機(jī)理以及生

2、物力學(xué)問題，并通過研究對于制定相應(yīng)的防護(hù)措施和降低損傷的發(fā)生率都將具有非常重要的意義。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：⑴對膝關(guān)節(jié)的組織結(jié)構(gòu)作細(xì)致的分析，了解組織間的連接狀況和生物力學(xué)特性，為建立三維膝關(guān)節(jié)幾何模型以及有限元模型準(zhǔn)備充足的數(shù)據(jù)。⑵應(yīng)用人體下肢的螺旋CT掃描圖像，利用圖形處理技術(shù)和三維重建技術(shù)，構(gòu)建人體膝關(guān)節(jié)三維幾何模型。⑶在建立人體膝關(guān)節(jié)三維幾何模型的基礎(chǔ)上，應(yīng)用TrueGrid軟件對膝關(guān)節(jié)幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并利用

3、HyperMesh軟件進(jìn)行適當(dāng)?shù)木W(wǎng)格修整。⑷對所建立的三維膝關(guān)節(jié)有限元模型進(jìn)行嚴(yán)格的試驗和理論驗證，模擬碰撞過程進(jìn)行分析，得出結(jié)論。⑸通過汽車結(jié)構(gòu)與緩沖吸能措施以及車內(nèi)乘員保護(hù)措施兩個方面來進(jìn)行乘員膝關(guān)節(jié)損傷防護(hù)措施的研究。⑹三維膝關(guān)節(jié)損傷生物力學(xué)計算模型的建立對研究膝關(guān)節(jié)損傷中的生物力學(xué)問題具有推動性的作用。該項研究對減少、防護(hù)膝關(guān)節(jié)損傷有著重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。通過本文的研究工作，為后續(xù)的人體其他部位損傷生物力學(xué)的研究形成一