面向伤道冲击损伤评估的人体有限元建模与验证

摘要

为建立用于伤道冲击损伤评估的中国标准人体有限元模型,使用中国数字化虚拟人断层图像数据集,应用Photoshop图像处理软件区域分割,应用医学图像重建软件Mimics建立几何模型,应用Geomagic Studio逆向工程软件优化几何模型,最后应用有限元前处理工具ANSYS ICEM CFD进行人体有限元建模。由此建立了包括骨骼、器官、血管、神经和皮肤部分的中国50百分位完整人体三维几何模型,以及包括胫骨、胃、主动脉和脊髓的有限元模型。将9 mm手枪弹侵彻复合靶标(包括小腿皮肤、肌肉和胫骨)的有限元仿真结果与实验结果进行对比。研究结果表明,建立的具有中国人体征的、标准的、系统完整的有限元模型可以用于弹头非贯穿性伤道或贯穿伤道冲击损伤仿真与评估,并为杀伤元对人体目标毁伤效应的分析与计算提供了有效的方法。