| 6岁儿童头部有限元模型的构建与验证 |
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| 引用本文： | 阮世捷,李盼东,李海岩,赵玮.6岁儿童头部有限元模型的构建与验证[J].中国生物医学工程学报,2012,31(4):502-506. |
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| 作者姓名： | 阮世捷 李盼东 李海岩 赵玮 |
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| 作者单位： | 天津科技大学损伤生物力学与车辆安全工程中心,天津,300222 |
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| 摘 要： | 借助6岁儿童医用头部CT扫描图片,通过图像分析处理,提取几何参数,重构生成三维几何模型。对几何模型进行有限元前处理,构建了一个6岁儿童头部有限元模型。模型中包含颅骨、骨缝、脑脊液、大脑、小脑、脑干、脑室等各个器官,共有44 886个节点,11 675个壳单元,37 482个六面体单元。.各器官材料属性采用来自参考文献的数据。仿真分析计算中,力加载时窗为11 ms时,模型的CPU计算时长低于1 h。采用Nahum尸体实验数据与仿真结果进行对比。仿真分析结果显示:成人头部撞击时撞击压与对撞压的形成规律同样适用于儿童头部碰撞。在7 900 N力作用下,尸体头部撞击侧最大压应力为140 kPa,对撞侧最大压应力为-60 kPa,而儿童头部的值分别为220.2 kPa和-135.2 kPa;在HIC值均为775的作用下,成人头部撞击侧和对撞侧最大压应力分别为140 kPa和-60 kPa,而儿童头部的值分别为160 kPa和-89 kPa。这表明,在相同作用力或HIC值下与成人相比,儿童头部更容易受到损伤。
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| 关 键 词： | 儿童 有限元模型 头部损伤 |
Development and Validation of a 6-Year-Old Child Finite Element Head Model |
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| RUAN Shi-Jie
,
LI Pan-Dong
,
LI Hai-Yan
,
ZHAO Wei.Development and Validation of a 6-Year-Old Child Finite Element Head Model[J].Chinese Journal of Biomedical Engineering,2012,31(4):502-506. |
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| Authors: | RUAN Shi-Jie LI Pan-Dong LI Hai-Yan ZHAO Wei |
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| Institution: | RUAN Shi-Jie* LI Pan-Dong LI Hai-Yan ZHAO Wei(College of Mechanical Engineering,Tianjin University of Science & Technology,Tianjin 300222,China) |
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| Abstract: | |
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