导　　师： 陈吉清

授予学位： 博士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 在道路交通伤中,胸腹部创伤发生率仅次于颅脑和四肢伤,居第3位,而在致死原因中,胸腹部创伤仅次于颅脑创伤,居第2位。交通事故中胸腹部撞击伤常因司机与转向盘、安全气囊等部件或乘客与内饰件相撞引起,载荷类型多为钝性碰撞。其中,肋骨骨折是胸部交通伤的典型骨骼损伤类型,多发性肋骨骨折造成连枷胸是伤员的主要死因。与被广泛研究的胸部心肺损伤相比,腹部肝脏体积最大,仅部分被胸廓包覆,且对应转向盘下缘和正面气囊展开范围,碰撞时具有独特的动力学响应和损伤特征。研究驾驶员胸廓包覆肝脏碰撞生物力学响应特征,为改进驾驶员防护措施提供依据,必然成为乘员保护的重要课题。利用有限元方法建立具有精细解剖结构的胸腹部生物力学模型,在保证模型仿生可靠性的前提下,能够准确模拟汽车碰撞过程中胸腹部各组织的生物力学响应,认识外力到人体内部的力学传递关系,从应力-应变层次反映各组织的损伤机理与耐受极限。本研究拟针对汽车乘员胸廓包覆肝脏部位、采用数值模拟与实验研究相结合的方法,分别从模型构建、模型验证、一般钝性碰撞、标准工况碰撞等几个方面分析其生物力学响应和损伤特征,旨在发现汽车碰撞致伤的一般规律,促进汽车安全性设计中针对乘员胸腹部的防护。为了完成这一目标,在深入理解人体解剖学结构以及超弹性材料力学特性理论的基础上,开展人体肝脏(肝实质和肝包膜)低应变率拉伸实验获取材料力学数据,构建基于超弹性Ogden本构模型的肝脏材料模型;基于中国50百分位男性志愿者的医学影像数据,建立人体肝脏有限元模型,讨论多种建模方案对模型精度的影响选取合适的建模方案完成肝脏精细模型的构建;参考EEVC FID技术规程,对论文使用的中国50百分位男性生物力学模型CHUBM-M50(Chinese Human Body Mod

关 键 词： 汽车安全 碰撞 损伤 生物力学 乘员 胸腹部 肝脏 有限元模型

领　　域： []