【摘 要】
:
如今随着各国航空科技的发展,战斗机的性能和飞行装备等方面获得了长足的进步。然而,复杂航空环境下的高G载荷以及弹射救生时所产生的巨大加速度冲击会对飞行员造成颈部损伤,严重时甚至可能影响其生命安全,同时会对国家造成巨大经济损失。因此,研究高G载荷下飞行员弹射时头颈部的运动规律和生物力学响应以及颈部损伤风险具有积极的意义。本文开发新的头颈有限元模型,通过应用动态载荷下的材料属性建立无肌肉有限元模型与有肌
论文部分内容阅读
如今随着各国航空科技的发展,战斗机的性能和飞行装备等方面获得了长足的进步。然而,复杂航空环境下的高G载荷以及弹射救生时所产生的巨大加速度冲击会对飞行员造成颈部损伤,严重时甚至可能影响其生命安全,同时会对国家造成巨大经济损失。因此,研究高G载荷下飞行员弹射时头颈部的运动规律和生物力学响应以及颈部损伤风险具有积极的意义。本文开发新的头颈有限元模型,通过应用动态载荷下的材料属性建立无肌肉有限元模型与有肌肉有限元和刚体结合模型,并对模型进行典型的动态载荷仿真模拟验证。验证结果表明,模型仿真数据与试验数据基本一致,证明此模型在动态载荷下可以有效地反应人体头颈部运动学和力学响应。利用已验证的模型进一步研究高G载荷下飞行员弹射时颈部损伤。主要研究内容和结果如下:(1)适用于冲击环境下的有肌肉和无肌肉两种模型的建立。通过Nightingale等人的头颈轴向跌落试验,模拟并验证无肌肉模型的真实性,研究轴向跌落时颈部的运动状态和骨折的损伤,分析和了解颈部轴向冲击损伤的机理。利用汽车前后碰撞试验,进一步模拟并验证有肌肉模型的运动响应。(2)紧急弹射时飞行员肌肉激活对颈部的运动学响应。通过建立肌肉激活曲线模拟飞行员弹射时颈部肌肉的活动状态。研究发现,飞行员在紧急弹射时提前的肌肉激活可以提高颈部的稳定性;持续的高G载荷导致颈部前屈增大且稳定性降低,G值载荷与颈部前屈幅度、椎间盘应力和NIC损伤成正比。(3)紧急弹射时飞行员头盔和座椅倾角对颈部损伤的影响。通过建立不同质量和重心的头盔以及不同倾角的座椅,模拟弹射时飞行员头颈部的运动历程。头盔质量的增加明显改变飞行员头颈部运动姿态、增大椎间盘损伤和韧带拉伤风险;头盔重心后移会降低颈部稳定性并导致后伸运动,影响椎间盘退变和韧带损伤;座椅倾角使颈部损伤风险增大并产生明显的前倾运动,增加颈部旋转角度和椎间盘前缘高度,影响飞行员背部肌肉的疲劳损伤和韧带的拉伤风险。总之,本文利用头颈部有限元模型对飞行员紧急弹射发生初期的过程进行模拟,研究此状态下颈部运动学响应并结合颈部肌肉活动状态、不同的座椅和头盔进行损伤风险分析并给出设计建议,本研究对提高人们紧急弹射时颈部损伤机理的认识和优化飞行员颈部冲击防护设计方面具有重要意义。
其他文献
随着Z时代的到来,网络购物越来越普及,电商平台已经成为人们普遍使用的网购平台,这同时催生了各大制造商开始自主创建销售平台,拓宽品牌商品的销售渠道。销售渠道由双渠道逐步演变为多渠道竞争,电商平台为了增加平台竞争力,不断推出多元化的服务形式,如售前咨询,售后保障等;面对激增的电商市场销售额,电商平台同时也开始研发自有品牌并逐步上线。因此,探究制造商和电商平台在品牌竞争环境下的定价决策及渠道引入问题具有
追续权是艺术创作者从其作品原件转售的价格中获取一定比例金额的权利。在世界多个国家和地区得以立法,也越来越成为完善知识产权保护体系的世界性共识。我国在2012年《中华人民共和国著作权法》修改草案中,对追续权做出的相关的规定,引起了学界和社会的热烈讨论。我国艺术品市场的发展势头良好,在全世界范围内也引来了越来越多的国际关注。为保障市场的长期稳定的发展,平衡艺术创作者与经营者的利益差距,保护艺术家权益,
太赫兹频段下基于人工表面等离子激元(Spoof Surface Plasmon Polaritons,SSPPs)的双波束(Dual-Beam)漏波天线(Leaky-Wave Antenna,LWA)是一种行波天线,在高分辨雷达和实时频谱分析等领域有着非常广泛的应用因其强方向性、辐射效率高、小型化等优点,成为了近些年来的研究热点。本文主要以太赫兹频段下基于SSPPs的双波束漏波天线为研究目标。主要
目的:分析某院原发性高血压(EH)患者降压药物相关基因多态性分布特征,探索基于降压药物相关基因组学的经验用药方案,协助医生个体化控制患者血压,并通过个体化药学服务提高EH患者降压治疗效果,为今后临床药师针对EH患者开展基于降压药物相关基因组学的个体化药学服务提供参考。方法:研究分两部分。第一部分选取2018年9月-2020年8月某院药剂科检测5大类降压药物相关8个位点基因多态性的EH患者180例,
经股骨截肢(transfemoral amputation TFA)会对患者的生活质量、活动能力产生严重影响。多年以来截肢患者一直使用插座式假肢来满足日常的生活需要,但是插座与皮肤接触部位会出现压疮、皮炎、瘘管形成、多汗、瘙痒和痤疮等皮肤问题,严重影响患者假肢的使用。为了克服这些问题,一种植入式骨整合假肢概念被提出。该假肢不仅消除了与插座式假肢相关的所有皮肤和软组织问题,还由于固定在股骨内,可以使
近年来,多示例学习(Multiple Instance Learning,MIL)作为一种弱监督学习方法已取得大量研究成果,并广泛应用于教育、安全、医疗等许多领域。随着深度学习的发展,用于高效视觉信息检索、分类等任务的深度多示例学习引起了研究者的广泛关注,并且已取得很大的进步,但示例标签未知对深度多示例学习的研究仍带来很大挑战。为进一步提高深度多示例分类算法的准确度,本文以MI-Net和mi-Ne
富锂锰基(LMR)正极材料因其高比容量(>250 m Ah·g-1)而备受关注。但是在实际应用中,LMR正极材料受限于充放电过程中放电电压持续衰减、库伦效率低、高倍率性能差等问题。本文通过应用快速共沉淀法制备了草酸盐系富锂锰基正极材料前驱体,并通过高温烧结得到了Li1.2Ni0.1Co0.1Mn0.6O2正极材料。首先设计了一组正交实验,对前驱体制备工艺中温度、溶剂、草酸沉淀剂用量进行了探究。实验
在能源危机和环境污染的压力下,人们意识到能源转换和储存的重要性,缓解这些问题的根源就是开发出高效的催化剂。二硫化钼(Mo S2)因其独特的理化性质而在光电催化、储能等领域日益被重视。但是,Mo S2自聚集、表面惰性等缺点,阻碍了它的应用前景。本论文中,我们通过掺杂、与琼脂衍生的碳基材料复合等方法来规避Mo S2的劣势,进而推进其在电化学方面的应用。主要内容和结果如下:(1)以琼脂为C源、尿素为N源
在疾病传播的过程中,也伴随着疾病相关信息的传播。在现实世界中,疾病通常是通过熟人建立的真实接触网络进行传播。疾病相关的信息更多的是通过虚拟社交网络传播。对疾病相关信息的扩散和疾病的传播之间的相互作用进行建模已成为复杂网络传播动力学具有挑战性的课题,引起了广大学者的关注,并得到了一些有价值的成果,对疾病的防控具有一定的指导意义。近年来,很多模型采用双层网络来建模,讨论信息扩散和疾病传播的相互作用,通