骨骼具有獨特的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)特性,其槍彈傷較之其它組織差別較大。目前國內(nèi)外主要對骨骼直接損傷進行研究,而對其間接損傷研究較少。為研究槍彈對骨骼的間接損傷,本文建立了骨骼復(fù)合靶標模型,該模型由新鮮豬腿骨和包裹著它的明膠組成�；诜蔷€性有限元計算,本文模擬9mm手槍彈侵徹骨骼復(fù)合靶標的整個過程,并對骨骼間接力學(xué)響應(yīng)進行分析。本文的主要內(nèi)容包括：（1）利用CT斷層掃描數(shù)據(jù),通過Mimics和HYPERMESH建立新鮮骨骼的非均勻各向異性有限元模型。（2）建立9mm手槍彈侵徹骨骼復(fù)合靶標的整體有限元模型,通過LS-DYNA運算求解,將計算結(jié)果與實驗結(jié)果對比后驗證有限元模型的準確性。（3）根據(jù)有限元計算結(jié)果,分析骨骼間接損傷的主要致傷機理。分析表明骨骼所承受的間接應(yīng)力主要是由應(yīng)力波作用的結(jié)果。（4）基于非線性有限元計算,分別研究彈丸侵徹速度、碰擊章動角、骨骼埋藏在明膠中的位置對骨骼力學(xué)響應(yīng)的影響。本文對骨骼力學(xué)響應(yīng)和致傷機理的研究,為研究槍彈對骨骼間接作用提供了一定的科學(xué)依據(jù)。 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究的目的和意義
    1.2 課題研究的概述
        1.2.1 骨骼力學(xué)性能研究的概述
        1.2.2 有限元法在骨生物力學(xué)中應(yīng)用的概述
        1.2.3 槍彈對骨骼損傷研究的概述
    1.3 骨骼和骨的概述
        1.3.1 骨骼的類型和結(jié)構(gòu)
        1.3.2 骨的結(jié)構(gòu)
        1.3.3 骨的力學(xué)性能的簡介
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
2 有限元模型的建立
    2.1 動力學(xué)分析的基本理論
    2.2 實體模型的建立
    2.3 明膠和彈丸網(wǎng)格模型的建立
    2.4 明膠和彈丸材料模型的建立
        2.4.1 明膠的材料模型
        2.4.2 彈丸的材料模型
    2.5 骨骼網(wǎng)格模型的建立
        2.5.1 骨骼三維模型的重建
        2.5.2 骨骼網(wǎng)格模型的建立
    2.6 骨骼材料模型的建立
        2.6.1 Mimics定義材料方法的介紹
        2.6.2 豬骨的材料非均勻性區(qū)間的區(qū)分
        2.6.3 豬骨的材料模型
    2.7 計算模型的建立
    2.8 本章小結(jié)
3 實驗研究和有限元模型的驗證
    3.1 實驗研究
        3.1.1 實驗材料
        3.1.2 實驗設(shè)備
        3.1.3 實驗方案
    3.2 有限元模型的驗證
    3.3 本章小結(jié)
4 基于數(shù)值模擬的手槍彈對骨骼間接作用的致傷機理分析
    4.1 侵徹結(jié)果分析
        4.1.1 侵徹過程分析
        4.1.2 彈丸速度和加速度分析
        4.1.3 骨骼應(yīng)力云圖分析
        4.1.4 骨骼上各典型點的應(yīng)力分析
    4.2 致傷機理分析
        4.2.1 空腔膨脹的影響
        4.2.2 應(yīng)力波的影響
        4.2.3 壓力波反射的影響
    4.3 本章小結(jié)
5 不同參數(shù)對骨骼力學(xué)響應(yīng)的影響分析
    5.1 彈丸速度對骨骼力學(xué)響應(yīng)的影響
    5.2 不同碰擊章動角對骨骼力學(xué)響應(yīng)的影響
    5.3 骨骼在靶標中位置的不同對骨骼力學(xué)響應(yīng)的影響
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3259582