道路事故中,車輛側向碰撞約占1/3,車輛前碰撞安全標準的提高使側向碰撞成為事故中最重要的致命原因之一。側向碰撞中人體肩部直接受到沖擊,承擔主要載荷,一定程度上減小了傳向胸部的載荷。對肩部碰撞響應的深入研究,一方面有助于提高對上肢的保護,另一方面可探究肩部和上臂對胸部的保護機制。目前,國內對肩部三維有限元建模與碰撞力學分析的報道較少,本文的目的是建立肩部三維有限元模型并進行碰撞力學分析,主要工作和結論如下:（1）綜述了肩部建模和損傷研究進展,簡要概述了生物力學研究方法,對肩部的解剖結構、常見損傷和治療進行了介紹。（2）基于逆向工程原理,應用商業(yè)軟件構建了人體肩部幾何實體和有限元模型（包括骨骼、韌帶、軟骨、肌肉等組織）。肩部三維實體模型圖像清晰,外表面光滑,空間位置相對準確,模型的建立較好地體現(xiàn)了肩部的復雜幾何形狀和骨密度的不均勻性,為進一步研究肩部的生物力學提供了基礎工具。（3）從靜態(tài)橫向拉伸和動態(tài)沖擊模擬兩方面,對所建的肩部有限元模型進行了驗證。橫向拉伸加載,得到了位移變化情況,將標志點的位移與文獻中的實驗數(shù)據進行了對比;動態(tài)沖擊中,剛性質量塊以1.5m/s的速度撞擊模型,對接觸力的變... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 肩部側向撞擊損傷
    1.2 肩部側向撞擊損傷的生物力學分析方法
        1.2.1 生物力學介紹
        1.2.2 有限元方法介紹
        1.2.3 肩部建模及損傷研究進展
    1.3 本文的主要研究工作
第二章 肩部解剖學結構及損傷
    2.1 肩部的解剖結構
        2.1.1 肩部主要骨結構及特點
        2.1.2 肩部主要關節(jié)結構及特點
        2.1.3 肩部主要韌帶及特點
    2.2 肩部的常見損傷及治療
    2.3 本章小結
第三章 人體肩部有限元模型構建
    3.1 肩部幾何建模
        3.1.1 材料和設備
        3.1.2 組織提取和幾何模型重建
    3.2 幾何模型網格化及材料賦值
        3.2.1 肩部模型網格劃分
        3.2.2 模型材料參數(shù)設置
    3.3 模型橫向加載對比驗證
        3.3.1 載荷與邊界條件
        3.3.2 結果分析
    3.4 側向沖擊實驗對比驗證
        3.4.1 載荷與邊界條件
        3.4.2 結果對比
    3.5 本章小結
第四章 肩部側向撞擊時的有限元分析
    4.1 載荷與相互作用
        4.1.1 裝配與接觸
        4.1.2 載荷與邊界條件
    4.2 結果分析
        4.2.1 碰撞中肩部整體力學特點
        4.2.2 碰撞中主要骨骼應力分布
    4.3 本章小結
第五章 總結和展望
    5.1 全文總結
    5.2 未來展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]內固定及韌帶重建治療肩鎖關節(jié)脫位的效果[J]. 王朝亮,王英振,朱濤,孫雪生,藺楚,高博.  青島大學醫(yī)學院學報. 2016(06)
[2]基于CT圖像的股骨上段有限元建模及單元尺寸分析[J]. 董鵬飛,雷建銀,劉海波,李志強,王志華.  醫(yī)用生物力學. 2016(02)
[3]站位骨盆有限元模型的建立[J]. 樊艷平,雷建銀,劉海波,李志強,陳維毅.  太原理工大學學報. 2015(01)
[4]DICOM醫(yī)學圖象文件快速提取技術研究[J]. 黃雪梅,王金川,郝園.  機械設計與制造. 2012(05)
[5]股骨有限元分析賦材料屬性的方法[J]. 張國棟,廖維靖,陶圣祥,毛文玉,陳建橋,鄭曉暉,張發(fā)惠.  中國組織工程研究與臨床康復. 2009(43)
[6]盂肱下韌帶前束在肱骨外旋運動中作用的仿真分析[J]. 張琳琳,王建平,王成燾.  生物醫(yī)學工程學雜志. 2009(03)
[7]鎖骨三維有限元模型的建立及生物力學分析[J]. 楊志勇,程黎明,涂熙,劉傳安,曾至立.  第二軍醫(yī)大學學報. 2008(11)
[8]醫(yī)學圖像處理與分析軟件平臺綜述[J]. 李恩中.  計算機科學與探索. 2008(05)
[9]足部三維有限元建模方法及其生物力學應用[J]. 張明,張德文,余嘉,樊瑜波.  醫(yī)用生物力學. 2007(04)
[10]肩鎖關節(jié)脫位的X線與螺旋CT檢查[J]. 李從海,楊建林,蘭軍.  實用醫(yī)學雜志. 2007(18)

博士論文
[1]人體上肢肌骨系統(tǒng)生物力學分析及鼠標操作時腕部接觸壓力研究[D]. 張緒樹.太原理工大學 2017
[2]肩峰形態(tài)變異的臨床意義及其對肩關節(jié)生物力學影響的有限元分析[D]. 禹銘楊.吉林大學 2015
[3]Lenke 6型特發(fā)性脊柱側凸有限元建模及后路三維矯形的生物力學研究[D]. 陳凌強.中南大學 2010
[4]人體肩關節(jié)三維有限元模型的建立、驗證及在肱骨骨折機制研究方面的應用[D]. 何仿.第二軍醫(yī)大學 2006

碩士論文
[1]兩種手術方式治療Ⅲ型肩鎖關節(jié)脫位的近期療效比較[D]. 陀亞楠.新疆醫(yī)科大學 2016
[2]人體膝關節(jié)有限元建模及損傷生物力學探索性研究[D]. 黃偉華.南方醫(yī)科大學 2014
[3]人體肩鎖關節(jié)三維建模及生物力學分析[D]. 楊曉霞.上海交通大學 2012



本文編號：3325672