【摘要】：研究了肌肉主動(dòng)力有限元模型的力學(xué)性能與穩(wěn)定性,使其適用于頭頸部動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的仿真研究.運(yùn)用準(zhǔn)線性黏彈性被動(dòng)單元與Hill主動(dòng)單元相耦合的方法,建立了兔子脛前肌的有限元仿真模型.對(duì)比Myers實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了該模型在不同應(yīng)變率下離心收縮的應(yīng)力應(yīng)變特性.同時(shí)研究了等長(zhǎng)收縮與軸向壓縮模式下的肌肉的力學(xué)特性.仿真結(jié)果表明,仿真模型與實(shí)驗(yàn)輸出應(yīng)力應(yīng)變曲線具有較好的一致性,在相同應(yīng)變情況下,最大應(yīng)力誤差僅為0.07MPa.該模型具有較好的計(jì)算穩(wěn)定性與生物逼真度,能夠滿足人體頸部肌肉建模的需求.
[Abstract]:The mechanical properties and stability of the muscle dynamic finite element model are studied, which is suitable for the simulation of the dynamic response of the head and neck. The finite element simulation model of rabbit tibialis anterior muscle was established by coupling the quasi-linear viscoelastic passive element with the Hill active element. The stress-strain characteristics of the model under different strain rates are verified by comparing the Myers experimental data. At the same time, the mechanical properties of the muscles in the mode of equal-length contraction and axial compression were studied. The simulation results show that the simulation model is in good agreement with the experimental output stress-strain curve, and the maximum stress error is only 0.07MPa under the same strain condition. The model has good computational stability and biological fidelity, and can meet the needs of human neck muscle modeling.
【作者單位】： 湖南大學(xué)汽車車身先進(jìn)設(shè)計(jì)制造國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51205117)
【分類號(hào)】：R318.01

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 張治綱;李曙光;范立冬;肖南;;人體胸部有限元模型研究[J];第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào);2009年06期

2 仲照明;宮赫;肖智韜;董心;;髖臼力和肌肉力對(duì)股骨有限元分析結(jié)果的影響[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2011年S1期

3 楊濟(jì)匡,姚劍峰;人體頸部動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析有限元模型的建立和驗(yàn)證[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年04期

4 龔亞琦;樊建平;;基于纖維增強(qiáng)超彈性基體模型的骨骼肌有限元模擬[J];中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào);2009年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 魏高峰;人體骨肌系統(tǒng)的整體生物力學(xué)建模與仿真分析研究[D];上海交通大學(xué);2010年

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 韓建保;楊訓(xùn)敏;;三維多相頭部腦組織形變特性仿真[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2006年04期

2 康建毅;王建民;喻永敏;李兵倉(cāng);陳菁;劉海;;爆炸沖擊波載荷下的人體胸部有限元模型數(shù)值模擬研究[J];第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào);2011年02期

3 周煒;張?zhí)靷b;崔海濤;趙侃;;高速公路汽車追尾碰撞乘員安全性研究[J];公路交通科技;2008年08期

4 袁高翔;張偉濱;;有限元分析在骨骼肌肉系統(tǒng)模型材料特性研究中的應(yīng)用[J];國(guó)際骨科學(xué)雜志;2011年06期

5 楊濟(jì)匡,許偉,萬鑫銘;研究汽車碰撞中頭頸部動(dòng)態(tài)響應(yīng)的有限元模型的建立和驗(yàn)證[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年02期

6 陳強(qiáng);侯鐵勝;;揮鞭樣損傷的生物力學(xué)和防護(hù)措施研究進(jìn)展[J];頸腰痛雜志;2006年04期

7 李永勝;陳維毅;;骨骼肌收縮的本構(gòu)模型:I被動(dòng)行為[J];力學(xué)進(jìn)展;2010年06期

8 王方;楊濟(jì)匡;李桂兵;;多種沖擊載荷條件下的人體肋骨骨折有限元分析[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2014年02期

9 薛強(qiáng);張建國(guó);;人體頭頸部沖擊的生物力學(xué)研究及有限元模擬[J];中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù);2008年48期

10 周蕊;張建國(guó);薛強(qiáng);張澍;;基于DICOM數(shù)據(jù)建立人體頸部有限元模型[J];中國(guó)自然醫(yī)學(xué)雜志;2007年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前3條

1 王婷婷;閔一建;;基于COMSOL研究肌纖維被動(dòng)收縮有限元振動(dòng)模型[A];第二屆西安-上海兩地聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

2 周煒;張?zhí)靷b;崔海濤;趙侃;;汽車追尾碰撞有限元仿真的研究[A];第三屆中國(guó)CAE工程分析技術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

3 茆軍兵;賈曉紅;王人成;;基于有限元模型的頸椎生物力學(xué)研究進(jìn)展[A];第七屆全國(guó)康復(fù)醫(yī)學(xué)工程與康復(fù)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 段揚(yáng);下頸椎后路內(nèi)固定技術(shù)的有限元比較研究[D];南方醫(yī)科大學(xué);2011年

2 劉紅;彈力運(yùn)動(dòng)背心的壓感舒適性研究[D];江南大學(xué);2012年

3 方學(xué)軍;準(zhǔn)分子激光原位角膜磨鑲術(shù)后角膜生物力學(xué)特性及其相關(guān)研究[D];中國(guó)醫(yī)科大學(xué);2006年

4 林冬;一個(gè)退變頸椎三維有限元模型的建立和應(yīng)用[D];四川大學(xué);2007年

5 蘇衛(wèi)華;救援后送機(jī)器人對(duì)人體的作用力分析和新型執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)綜合[D];天津大學(xué);2013年

6 王甲甲;人體頸椎有限元建模及仿生頸椎椎間融合器研究[D];吉林大學(xué);2014年

7 王方;人體胸部有限元建模及其在車輛碰撞中的損傷生物力學(xué)研究[D];湖南大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張啟寬;步槍彈對(duì)帶復(fù)合防護(hù)人體靶標(biāo)作用的數(shù)值模擬[D];南京理工大學(xué);2012年

2 董萍;手槍彈對(duì)帶軟體防彈衣人體軀干靶標(biāo)鈍擊作用的建模與仿真研究[D];南京理工大學(xué);2012年

3 許偉;汽車碰撞事故中乘員頭頸部生物力學(xué)響應(yīng)的有限元分析和研究[D];湖南大學(xué);2004年

4 隆興銀;基于人體實(shí)體切片的圖像處理及三維重建技術(shù)研究[D];四川大學(xué);2005年

5 張加易;基于反求工程的仿真人體頭部三維重建問題研究[D];四川大學(xué);2006年

6 蘆俊鵬;顱腦有限元模型的構(gòu)建和錘碰撞顱腦左側(cè)的計(jì)算機(jī)模擬及分析[D];天津科技大學(xué);2006年

7 殷召平;XQ6125型城市客車有限元分析與試驗(yàn)研究[D];上海交通大學(xué);2007年

8 李紅運(yùn);汽車低速后碰撞中安全座椅的設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)頸部損傷的影響[D];湖南大學(xué);2008年

9 郝艷艷;頸椎建模分析及頸部外骨骼設(shè)計(jì)研究[D];南京理工大學(xué);2009年

10 金孟;客車翻滾安全性研究及流程開發(fā)[D];上海交通大學(xué);2009年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 姜海波;葛世榮;;基于CT掃描人體股骨的有限元分析[J];工程力學(xué);2007年10期

2 萬磊;李義凱;原林;李奇;楊建成;鐘世鎮(zhèn);;基于中國(guó)數(shù)字人CT數(shù)據(jù)重建膝關(guān)節(jié)有限元模型[J];中國(guó)骨與關(guān)節(jié)損傷雜志;2006年04期

3 許宋鋒,王臻;Micro-CT在骨科的應(yīng)用和進(jìn)展[J];中國(guó)骨腫瘤骨病;2004年04期

4 王啟平,王璐,伍毅,謝能剛;結(jié)構(gòu)高性能計(jì)算中的并行有限元方法[J];安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年02期

5 薛文,王坤正,凌偉;以三維有限元方法分析骨水泥充填成人股骨頭壞死區(qū)域的力學(xué)變化[J];中國(guó)臨床康復(fù);2005年30期

6 張國(guó)棟;廖維靖;陶圣祥;毛文玉;陳建橋;鄭曉暉;張發(fā)惠;;股骨有限元分析賦材料屬性的方法[J];中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù);2009年43期

7 王成燾;;中國(guó)力學(xué)虛擬人[J];醫(yī)用生物力學(xué);2006年03期

8 程亮;王冬梅;王成燾;;骨重建數(shù)值仿真中的控制方程[J];醫(yī)用生物力學(xué);2007年04期

9 王超;張春秋;董心;劉海英;;骨功能適應(yīng)性數(shù)值模擬的若干進(jìn)展[J];醫(yī)用生物力學(xué);2008年05期

10 鄭誠(chéng)功;骨科生物力學(xué)的研究進(jìn)展[J];中華創(chuàng)傷骨科雜志;2004年01期

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本文編號(hào)：2462027