李海岩
- 作品数：118 被引量：252H指数：9
- 供职机构：天津科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金天津市应用基础与前沿技术研究计划天津市应用基础与前沿技术研究计划重点项目更多>>
- 相关领域：医药卫生交通运输工程机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 以头部为例的人体有限元几何模型重建的方法初步探讨被引量：15
- 2006年
- 有限元是一种从微观角度出发解决宏观问题的方法。从发明之日起,有限元法在很多研究中都显示出了独特功能,尤其在生物力学及生物医学方面,为这两门交叉学科的发展和进步提供了方法上的保障,也为航天,医疗,制造业等领域科研问题的突破提供了新方法。本文介绍了有限元的发展和现状,并以头部为例介绍了人体有限元建模的几种方法,并对这些方法进行了比较,并展望了人体有限元建模未来的技术革新方向和应用前景。
- 张建国芦俊鹏阮世捷何培李海岩
- 关键词：有限元法CTDICOM
- 具有详细解剖学结构的1岁学步儿童头部有限元模型构建及验证被引量：2
- 2017年
- 目的构建详细的1岁学步儿童头部有限元模型,探究其颅脑损伤机制,完善人体有限元生物力学模型数据库。方法基于我国1岁儿童真实详细的头部CT数据,借助医学软件Mimics获得头部几何结构数据,利用逆向工程软件划分NURBS曲面片和构建工程模型,利用有限元前处理软件划分网格,参照解剖学和尸体实验等数据,验证1岁学步儿童头部有限元模型的有效性并初步分析其损伤机制。结果构建了中国男性1岁儿童头部有限元模型,模型包括并区分了大脑及小脑的灰质和白质、海马体、囟门、矢状骨缝、冠状骨缝、脑干、脑室等,几何尺寸符合解剖学统计数据。利用头部模型重构了儿童头部静态压缩尸体实验和跌落尸体实验,结果表明,该头部模型与尸体实验表现了相近的力学特征,验证了模型的有效性。计算表明不同压缩速率下颅骨刚度不同,会导致不同损伤结果。结论所构建的包含详细解剖学结构的1岁儿童头部有限元模型具有较高的生物仿真度,借助构建的模型可分析深部脑组织各部位的详细损伤情况,特别是闭合性颅脑损伤,为相关研究及临床应用提供有效的工具和手段。
- 贺丽娟毋乃卿阮世捷李海岩王春祥崔世海
- 关键词：有限元模型损伤生物力学
- 基于图像的活体人头部几何特征数据库的构建及应用
- 李海岩崔世海谢中华
- 基于有限元法的人类头部损伤生物力学的模拟分析被引量：14
- 2007年
- 根据正常头部螺旋CT扫描影像,通过对CT扫描影像的图像处理,利用计算机辅助工程技术,采用单元网格划分和三维重构技术,开发、建立了三维的人类头部有限元计算模型。应用本模型模拟颅脑在直接碰撞中的生物力学问题。计算模型比较真实地反映了头颅实际碰撞实验中的物理反应,比较忠实地再现了某些实验的结果,如头部撞击合力和脑压力/强等。同时,脑压力/强的分布再次证实了经典的撞击压-对撞压产生理论。本研究的计算模型可为进一步的头部损伤生物力学研究提供一种新的工具。
- 阮世捷何培卢俊鹏李海岩李霞张海钟
- 关键词：颅脑损伤有限元
- 安全气囊点爆展开时儿童颈部约束对颅脑损伤的影响
- 2019年
- 目的探讨在交通事故中安全气囊点爆展开时儿童颈部约束对颅脑损伤的影响。方法基于已构建并经过有效性验证的3岁儿童头部有限元(finite element, FE)模型,采用FE方法模拟气囊点爆展开对离位(out-of-position, OOP)状态儿童乘员头部的冲击过程,研究颈部约束对交通事故中儿童颅脑响应及其损伤机制的影响。结果颈部约束的头部在受到安全气囊点爆展开的冲击之后,其运动状态与无颈部约束有很大差异,会导致儿童脑组织最大Von Mises应力明显减小,儿童颅脑损伤程度减弱。儿童头部与安全气囊距离为20、25 cm时,有颈部约束的头部脑组织最大颅内压小于没有颈部约束的头部。结论颈部约束对儿童颅脑损伤响应有较大的影响,用FE方法预测儿童颅脑损伤时应考虑颈部约束的影响。
- 阮世捷王海东李海岩吕文乐崔世海贺丽娟
- 关键词：颅脑损伤
- 一种基于CT图像的颅骨厚度计算机辅助测量方法被引量：1
- 2007年
- 颅骨厚度测量在人体解剖学、临床医学、法医鉴定等领域具有重要的应用价值。常用的颅骨测量工具有直脚规、弯脚规、游标卡尺等，它们具有测量准确，经久耐用，刻度易读等特点，但是这些更适合于标本的测量，对于大量测量活体来说并不合适。笔者研究利用正常人颅脑CT图像，借助自编程序实现对颅骨厚度（前额骨、顶骨和枕骨）的自动测量，从而为建立人体头颅数据库、临床医学、头部生物力学有限元模型提供可靠数据。
- 李海岩阮世捷彭翔谢中华王浩
- 关键词：计算机辅助测量人体解剖学有限元模型厚度测量法医鉴定
- 6岁中国儿童头部有限元模型的验证
- 本文基于天津科技大学所建立的6 岁儿童头部有限元模型，通过组织细分及网格优化技术，构建了具有详细解剖学结构的儿童头部有限元模型。在此基础上，重构尸体试验，对比试验和仿真结果，结合碰撞力学及闭合性颅脑损伤理论，验证了所建立...
- 崔世海陈越李向楠李海岩阮世捷
- 关键词：中国儿童
- 儿童头部有限元模型研究进展
- 2016年
- 头部损伤是导致儿童死亡与伤残的重要原因,对儿童头部损伤生物力学的深入研究意义重大。近年来,通过构建真实的儿童头部有限元模型来研究儿童头部损伤的方法日益成熟,逐步代替了尸体实验、动物实验以及物理实验。对儿童头部有限元模型的年龄特点、构建方法、模型应用以及发展趋势等进行较为全面的综述,并对该领域还有待研究的内容以及未来的发展方向做出展望。
- 崔世海陈越李海岩阮世捷
- 关键词：有限元模型损伤生物力学
- 中国体征第五百分位女性汽车乘员损伤仿生模型开发及验证
- 2023年
- 面向智能汽车安全研发和未来数字化测评技术,有效预测与评估小身材女性在汽车碰撞中的运动学和生物力学响应及损伤机理,本研究基于志愿者CT医学影像数据,开发了具有自主知识产权的符合中国人体特征的第五百分位女性汽车乘员损伤仿生模型。采用4种区域加载方式,重构了5组小身材女性胸腹部钝性冲击尸体试验,从接触力-压缩量曲线以及生物力学响应等数据对模型的有效性进行评估。同时将仿真结果与相同加载条件下局部胸腹部模型的响应结果进行对比,分析四肢对胸腹部刚度响应的影响。结果表明:对于5组不同冲击速度和冲击质量的尸体试验,模型预测的结果与尸体试验数据趋于一致,验证了该模型具有较高的生物逼真度,因此可应用于汽车安全领域乘员保护测试试验的仿真计算,以降低研发成本。在四肢运动响应的作用下,整人模型的胸腹部刚度表现出略高于局部胸腹部模型的特征,证明了使用整人模型来评估损伤会更加精确。该模型能定量预测与评估人体组织器官的损伤以研究具有中国体征的小身材女性汽车乘员的损伤机理,也将为汽车数字化测评技术、汽车主被动安全一体化研究和智能汽车座舱安全防护装置的研发提供基础数据和技术支撑。
- 李海岩胡静贺丽娟冉令华吕文乐崔世海阮世捷
- 关键词：汽车乘员
- 基于有限元模型的汽车前撞中膝关节损伤的研究
- 2014年
- 通过对原有下肢有限元模型的改进,开发了膝关节有限元模型,其中韧带采用经有效性验证和考虑应变率的塑性材料,并结合我国人体韧带的厚度重新设定。对改进的模型施加前后方向撞击力,在膝关节弯曲90°情况下,分别探讨了不同的加载高度和加载角度对膝关节损伤的影响。结果表明,轴向载荷小于8kN时,能避免股骨的骨折;加载角度大于8°时,不会对后交叉韧带造成拉伤。
- 李海岩钟玉洁
- 关键词：有限元模型膝关节损伤
