| 爆炸冲击波对人体胸部创伤机理的有限元方法研究 |
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| 引用本文： | 周杰,陶钢,潘保青,张洪伟. 爆炸冲击波对人体胸部创伤机理的有限元方法研究[J]. 爆炸与冲击, 2013, 33(3): 315-321. DOI: 10.11883/1001-1455(2013)03-0315-06 |
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| 作者姓名： | 周杰 陶钢 潘保青 张洪伟 |
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| 作者单位： | 南京理工大学能源与动力工程学院,江苏南京,210094;北京跟踪与通信技术研究所,北京,100000 |
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| 摘 要： | 通过建立简化的人体胸部三维有限元模型,模拟爆炸冲击波与人体胸部作用,根据人体胸部各个器官的不同,选择合理的材料模型和参数,提出LS-DYNA有限元程序局部平面波改进方法,研究爆炸冲击波与人体胸部作用的力学过程。依据人体胸部各个器官运动的速度差,预测创伤的区域分布;给出肺模型的压、拉应力及剪切应力的变化规律,分析肺的创伤区域的分布,与解剖实验结果基本一致。对比Bowen创伤曲线,证明人体胸部三维有限元模型可以有效得到冲击波创伤特征。
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| 关 键 词： | 爆炸力学 爆炸创伤 有限元方法 人体胸部 流固耦合 |
Mechanism of blast trauma to human thorax: A finite element study |
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| Zhou Jie , Tao Gang , Pan Bao-qing , Zhang Hong-wei. Mechanism of blast trauma to human thorax: A finite element study[J]. Explosion and Shock Waves, 2013, 33(3): 315-321. DOI: 10.11883/1001-1455(2013)03-0315-06 |
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| Authors: | Zhou Jie Tao Gang Pan Bao-qing Zhang Hong-wei |
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| Affiliation: | 1.SchoolofEnergyandPowerEngineering,NanjingUniversityofScienceandTechnology,2.Nanjing 210094,Jiangsu,China; |
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| Abstract: | Asimplifiedthree-dimensionalfiniteelementmodelforhumanthoraxeswasestablishedandthepropermaterialmodelsandparameterswereselectedforthedifferentthoraxorgans.Themechanicalinteractionoftheblastwavesandthethoraxwasexploredbytheself-developedlocal-planewavemethodbasedonLS-DYNA.Accordingtothespeeddifferencesbetweenthedifferentorgans,thetraumadistributionswerepredicted.Thetraumadistributionsofthelungorganswereanalyzedwiththeaidofthevariationsofcompressive,tensileandshearstressesinthelungmodel.ThesimulatedresultsareconsistentwiththeanatomyexperimentalresultsandthecalculatedresultsbytheInjurycode.Sothemethodproposediseffectiveandprecisetosimulatethetraumacharacteristicsofhumanthoraxessubjectedtoblastshockwavesanditcanprovideaneffectiveapproachtotheresearchesontheblasttrauma. |
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| Keywords: | mechanics of explosion blast trauma finite element method human thorax fluid-structure coupling |
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