【摘 要】
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目的 构建并验证含动脉的骨盆-股骨-软组织复合体的三维有限元模型,研究骨盆动脉在侧向冲击条件下的力学响应.方法 基于1名女性志愿者的骨盆CT图像,建立骨盆及其动脉的三维有
【机 构】
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上海交通大学机械与动力工程学院,上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室,上海交通大学附属第一人民医院
【基金项目】
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国家重点基础研究发展计划(973计划)项目;上海市科委基金;机械系统与振动国家重点实验室课题资助项目;上海市松江区卫生局经费资助项目
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目的 构建并验证含动脉的骨盆-股骨-软组织复合体的三维有限元模型,研究骨盆动脉在侧向冲击条件下的力学响应.方法 基于1名女性志愿者的骨盆CT图像,建立骨盆及其动脉的三维有限元模型,包括骨、动脉、周围软组织以及骶髂关节、髋关节和耻骨联合等骨盆关节软骨和韧带.采用线弹性实体单元模拟骨骼,采用非线性的弹性连接单元模拟韧带,软组织包括软骨、包裹软组织和动脉等采用超弹性材料和实体单元仿真.以22.1 kg的冲击质量,3.13和5m/s的冲击速度对坐位下的复合体进行侧面碰撞,记录模型的输出.结果 计算结果与文献报道的实验结果一致.3.31和5m/s冲击速度下动脉的最大等效应力分别为98和216 kPa,最大拉伸应变为14.9％和20％,但不至于导致动脉断裂.结论 所建立的骨盆-股骨-软组织复合模型可用于冲击载荷下骨盆动脉的动态响应和损伤分析,为预测动脉损伤程度提供生物力学依据.
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