汽车碰撞假人肋骨力学特性研究的开题报告开题报告：汽车碰撞假人肋骨力学特性研究背景：汽车碰撞试验是对车辆及乘员安全性进行评价的主要方式之一。为了保证碰撞试验的准确性和有效性，必须使用合适的偏差力学特性模型。而人体模型中的肋骨在车辆碰撞时往往是一项关键性的研究领域。因此，对汽车碰撞假人肋骨力学特性进行研究具有重要的意义。目的：本文旨在针对肋骨在汽车碰撞中的力学特性开展深入的研究，以探讨不同碰撞条件下肋骨力学性能的变化规律，为汽车碰撞试验提供可靠的数据支持。研究内容：1.肋骨形态结构通过对肋骨的形态及结构进行分析，揭示其在不同载荷作用下的变形及破坏机理，为肋骨力学特性的研究提供基础数据。2.肋骨应力-应变特性采用数值模拟和实验测试相结合的方法，在不同载荷大小及作用方向下测定肋骨的应力-应变特性曲线，揭示应力与应变之间的关系及破坏点。并将测试结果计算出在不同载荷大小下不同的化学成分或物理结构的肋骨的应力/应变特性。3.肋骨破坏机理的分析通过动力学分析方法及断裂韧度测量法来阐明肋骨在碰撞过程中的破坏机理，进一步研究并分析变形、损伤的位置、程度以及影响破裂韧度的因素。4.肋骨模型建立及验证对经过实验测试的肋骨数据建立肋骨的数学模型，在数值分析中验证肋骨模型与实验结果的吻合度并强化和完善肋骨在汽车碰撞中的力学特性模拟。研究方法：1.肋骨样品的制备采用10名自愿者的肋骨及医用硅胶等材料，通过微创手术或器械将肋骨样本的全长肋骨进行提取，采用不同机器设备进行预处理，并装配到汽车碰撞模型假人身上。2.实验测试利用仿真碰撞试验台进行实验测试，采用不同速度、不同角度等多种碰撞条件对假人进行碰撞试验。采集碰撞过程中肋骨变形、破坏等数据。3.数值模拟通过有限元分析软件对肋骨建立数值模型，并分析肋骨在不同载荷下的应力-应变特性及破坏机理等。预期成果：1.探究肋骨在汽车碰撞中的力学特性，为汽车碰撞试验提供科学的依据。2.建立肋骨的数学模型，提供数值模拟及优化设计的依据。3.对汽车碰撞试验中肋骨破坏的机理及研究建立体系，为今后的研究奠定基础。参考文献：1.ZhangBZ,etal.(2013).Biomechanicalresponseandinjurycriteriaofthethorax-combinedchest-shouldercomplexunderlateralanterior-posteriorshearloading.BiomedicalEngineeringOnline.2.YoganandanN,etal.(2017).RibFractureAdaptationUnderDifferentLoadingRatesoftheHumanChest.3.ChenM,etal.(2020).Influenceofribmorphologyandmaterialpropertiesonthebiomechanicalresponseofthehumanthorax.JournaloftheMechanicalBehaviorofBiomedicalMaterials.