基于汽车与行人碰撞载荷特点的下肢长骨建模

基于THUMS(total human model for safety)下肢长骨有限元模型,在材料和单元属性等方面进行了改进.在详细分析行人下肢长骨载荷特点的基础上,采用多种不同载荷工况下较新的生物力学实验数据,对长骨模型进行了前-后和外-内加载方向的准静态三点弯曲验证,同时对近心端1/3处、中部和远心端1/3处加载的动态三点弯曲验证.验证结果表明,该模型具有较好的生物逼真度,能够准确地模拟行人下肢长骨的骨折及碰撞响应,可用于后续行人下肢模型的开发,并为行人下肢损伤机理和安全防护研究提供准确高效的研究手段.

行人下肢有限元模型的建立与验证研究

下肢损伤是行人与车辆碰撞事故中的主要损伤形式之一,建立具有较高生物逼真度的行人下肢有限元模型,可以为下肢保护提供有效的研究手段.在下肢长骨(股骨、胫骨、腓骨)、韧带(ACL,PCL,MCL,LCL)及膝关节得到全面验证的基础上,建立了包含骨骼、韧带、肌肉及皮肤等详细解剖学结构的行人下肢有限元模型,并定义了各组织间的接触.利用行人下肢弯曲的生物力学实验,对下肢有限元模型进行了整体弯曲验证.结果显示,下肢有限元模型的损伤形式、损伤发生时刻、膝关节弯矩和弯曲角度均与实验结果吻合较好,能够较真实地反映行人下肢的损伤和生物力学响应,具有较好的生物逼真度.