乘員膝關節(jié)碰撞損傷分析及防護措施研究.pdf

1、隨著汽車工業(yè)在我國的飛速發(fā)展，交通事故也在逐年上升，因交通事故受傷的人數(shù)存在著有增無減的勢頭。在交通事故中，機動車之間相互碰撞不可避免地頻繁出現(xiàn)，由此引發(fā)的乘員損傷必然會大大增加，人們對汽車安全性的要求也越來越高。隨著安全帶與安全氣囊的普遍應用改變了碰撞損傷的分布與嚴重程度，頭部與胸部得到了更好的保護，但是并沒有阻止其他部位如下肢等的損傷發(fā)生。膝關節(jié)作為下肢最重要、最復雜的關節(jié)，是下肢活動的樞紐。因此研究交通事故中膝關節(jié)的損傷機理以及生

2、物力學問題，并通過研究對于制定相應的防護措施和降低損傷的發(fā)生率都將具有非常重要的意義。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：⑴對膝關節(jié)的組織結構作細致的分析，了解組織間的連接狀況和生物力學特性，為建立三維膝關節(jié)幾何模型以及有限元模型準備充足的數(shù)據(jù)。⑵應用人體下肢的螺旋CT掃描圖像，利用圖形處理技術和三維重建技術，構建人體膝關節(jié)三維幾何模型。⑶在建立人體膝關節(jié)三維幾何模型的基礎上，應用TrueGrid軟件對膝關節(jié)幾何模型進行網(wǎng)格劃分，并利用

3、HyperMesh軟件進行適當?shù)木W(wǎng)格修整。⑷對所建立的三維膝關節(jié)有限元模型進行嚴格的試驗和理論驗證，模擬碰撞過程進行分析，得出結論。⑸通過汽車結構與緩沖吸能措施以及車內(nèi)乘員保護措施兩個方面來進行乘員膝關節(jié)損傷防護措施的研究。⑹三維膝關節(jié)損傷生物力學計算模型的建立對研究膝關節(jié)損傷中的生物力學問題具有推動性的作用。該項研究對減少、防護膝關節(jié)損傷有著重要的理論意義和實際應用價值。通過本文的研究工作，為后續(xù)的人體其他部位損傷生物力學的研究形成一