关节

董萍  陈菁  张启宽  康建毅  刘海   张良潮  徐诚

摘要： 目的通过建立人体躯干有限元计算模型，对弹头非贯穿性弹道冲击下人体躯干主要脏器的力学响应进行数值模拟。方法利用正常成年男性的CT扫描数据，应用医学图像重建软件Mimics和有限元前处理工具HyperMesh进行人体躯干有限元建模，在显式动力有限元分析软件LS-DYNA中对速度为360 m/s 的9 mm手枪弹弹头撞击装配有软质防弹衣人体躯干的压力、加速度响应进行数值计算。结果建立了包括胸廓骨骼结构、脏器、纵膈和肌肉/皮肤的人体躯干有限元模型，通过数值计算获得了心脏、肺脏、肝脏、胃的压力响应以及胸骨的加速度响应，发现不同脏器之间或同一脏器的不同位置，离弹头撞击点位置的远近决定了压力峰值的大小和出现压力峰值的时间。结论装配有软质防弹衣的人体躯干有限元计算模型可作为非贯穿弹道冲击下人体力学响应的仿真分析工具，仿真结果可为防弹衣后钝性损伤机制和防护研究提供依据。