新一代車型配置了更先進(jìn)的乘員約束系統(tǒng),但是在汽車正面碰撞中乘員的腰椎部分卻更易受到傷害,其主要原因在于汽車碰撞與人體生物力學(xué)研究領(lǐng)域內(nèi)沒有腰椎損傷的測(cè)量方案和腰椎損傷級(jí)別的評(píng)價(jià)方法,腰椎骨折損傷問題還未得到重視與解決。本文首先建立并驗(yàn)證了考慮高速碰撞載荷下材料應(yīng)變率效應(yīng)、失效準(zhǔn)則的腰椎有限元模型,基于此腰椎生物力學(xué)模型研究了正面碰撞中的沖擊參數(shù)對(duì)腰椎損傷的影響。研究發(fā)現(xiàn)正面碰撞中腰椎軸向沖擊速度與乘員腰椎損傷具有顯著的相關(guān)性,此速度越大,乘員腰椎椎體最大主應(yīng)變?cè)酱?P=0.009);汽車座椅泡沫的厚度越厚,乘員腰椎椎體最大主應(yīng)變?cè)降?P=0.039)�；谏锪W(xué)逼真度高的腰椎有限元模型和82個(gè)真實(shí)人體腰椎CT掃描數(shù)據(jù),使用網(wǎng)格變換、主成分分析和回歸分析等方法,建立基于年齡、身高、體質(zhì)指數(shù)(BMI:Body Mass Index)、性別和腰椎曲率的參數(shù)化人體腰椎有限元模型,該參數(shù)化腰椎有限元模型可以較好的基于體征參數(shù)對(duì)于腰椎椎體幾何以及腰椎曲率進(jìn)行預(yù)測(cè)�；趨�(shù)化腰椎模型研究人體體征參數(shù)與腰椎幾何和腰椎損傷風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系。建立簡(jiǎn)化的正面碰撞有限元模型,分別對(duì)男性和女性研究身高、BMI和年齡...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 正面碰撞中乘員腰椎損傷機(jī)理的研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 碰撞試驗(yàn)法規(guī)與汽車安全評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
        1.2.2 腰椎損傷機(jī)理研究
        1.2.3 腰椎骨折致傷因素
        1.2.4 人體腰椎有限元模型開發(fā)現(xiàn)狀
        1.2.5 參數(shù)化腰椎有限元模型研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究主要內(nèi)容
2 人體腰椎生物力學(xué)模型
    2.1 人體腰椎解剖學(xué)結(jié)構(gòu)
    2.2 人體腰椎生物力學(xué)模型
        2.2.1 腰椎生物力學(xué)模型的建立
        2.2.2 腰椎生物力學(xué)模型的驗(yàn)證
    2.3 正面碰撞有限元模型建立
    2.4 腰椎損傷敏感性分析
    2.5 結(jié)果和討論
3 參數(shù)化人體腰椎生物力學(xué)模型
    3.1 參數(shù)化人體腰椎生物力學(xué)模型的建模流程
    3.2 人體腰椎三維幾何模型和標(biāo)記點(diǎn)
    3.3 網(wǎng)格變換
    3.4 形狀統(tǒng)計(jì)分析
        3.4.1 空間位置匹配
        3.4.2 主成分分析和回歸分析
        3.4.3 主成分和體征參數(shù)的關(guān)系
    3.5 參數(shù)化腰椎幾何模型誤差分析
        3.5.1 參數(shù)化腰椎幾何模型整體誤差
        3.5.2 參數(shù)化腰椎幾何模型椎體位置誤差
        3.5.3 參數(shù)化腰椎幾何模型腰椎幾何誤差
    3.6 參數(shù)化腰椎生物力學(xué)模型
    3.7 結(jié)果與討論
4 不同體征人體腰椎模型與損傷分析
    4.1 腰椎椎體幾何尺寸和腰椎曲率
    4.2 人體體征參數(shù)和腰椎幾何尺寸
        4.2.1 12個(gè)腰椎樣本
        4.2.2 多元線性回歸分析
    4.3 人體體征參數(shù)與腰椎曲率
        4.3.1 12個(gè)腰椎樣本
        4.3.2 正交試驗(yàn)分析
    4.4 不同體征參數(shù)與人體腰椎材料參數(shù)
    4.5 不同人體體征參數(shù)對(duì)腰椎損傷的影響
    4.6 不同腰椎曲率與腰椎損傷
    4.7 結(jié)果與討論
5 正面碰撞中乘員腰椎損傷機(jī)理研究
    5.1 全身人體有限元模型
        5.1.1 去除FASTGHBMC的腰椎
        5.1.2 生物力學(xué)腰椎模型
        5.1.3 全身人體模型
    5.2 正面碰撞有限元模型
        5.2.1 臺(tái)車碰撞有限元模型
        5.2.2 導(dǎo)入全身人體模型
        5.2.3 安全帶模型
        5.2.4 正面碰撞有限元模型
    5.3 正面碰撞基準(zhǔn)模型仿真結(jié)果
    5.4 腰椎損傷因素參數(shù)化分析
        5.4.1 碰撞波形
        5.4.2 人體體征參數(shù)
        5.4.3 約束系統(tǒng)參數(shù)
    5.5 結(jié)果與討論
6 結(jié)論
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    6.3 存在的問題與展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)介
導(dǎo)師簡(jiǎn)介
成果目錄清單
致謝



本文編號(hào)：3779138