Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rib kinematics analysis in oblique and lateral impact tests

Jastrzębski Dominik, Perz Rafał

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2020

|

Vol. 22, no. 1

135--141

EN

Understanding thorax kinematics and rib breaking mechanisms in conditions of oblique and lateral impact is crucial in safety systems development. To increase knowledge level on this subject, simulation and experimental tests are necessary. The purpose of this study was to obtain single rib kinematics in the case of oblique and lateral impact conditions using numerical simulation approach. Methods: Two impact tests using human body model of a 50th percentile man (THUMS v4.0.1 AM50) were performed in LS-Dyna R7.1.1. Impactor was a rigid cylinder with a diameter of 152 mm, and velocity equal to 6.7 m/s. Impact angle measured to sagittal plane was 30 and 90°, respectively in oblique and lateral impact case. Results: Kinematics of ribs from 3rd to 6th were analyzed. Results shown significant similarities between oblique impact and kinematics of ribs tested in frontal impact conditions in the literature, with maximal costochondral joint displacement relatively to costovertebral joint varying from 65.4 mm (3rd rib) to 82.0 mm (5th rib). Deformation of rib in lateral impact conditions was different than during oblique impact test, with distinctive “flattening” approximately in the middle of the rib. Maximal relative displacement varies from 16.4 mm (6th rib) to 26.6 mm (5th rib) and its location depends on the analyzed rib. Conclusions: Oblique impact scenario may be simulated for the single rib on an experimental way using set-up of the frontal impact. Experimental simulation of the lateral impact for the single rib should not use the same set-up, as the kinematics analysis showed significant differences between simulated cases.

2

Metodyka badania podatności klatki piersiowej na obrażenia podczas zderzenia czołowego

Perz R.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2013

|

z. 100

173--179

PL

W trakcie zderzenia czołowego pojazdów, klatka piersiowa człowieka jest jedną z najbardziej narażonych na obrażenia części ciała. W pracy przedstawiono obecnie stosowane metody badania podatności klatki piersiowej na obrażenia. Opisane sposoby są wykorzystywane przez najbardziej zaawansowane ośrodki badawcze na świecie, zajmujące się tematyką biomechaniki obrażeń, potwierdzając ich skuteczność. W treści artykułu zawarto zwięzły opis testów na torze (katapulcie), testów „stołowych”, testów komponentów oraz przedstawiono proces rozwoju i walidacji manekinów do zderzeń i modeli komputerowych człowieka.

EN

Human thorax trauma is one of the main types of injuries during the frontal car crash. This study presents methods and the best practice of human thorax vulnerability testing. Described approaches are used by the most advanced biomechanics facilities around the world and were proven to give reliable results. Article contains brief description of the sled track, table-top and component tests as well as process of crash test dummies and numerical human body models development and validation.

3

The finite element model of the human rib cage

Awrejcewicz J., Łuczak B.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2007

|

Vol. 45 nr 1

25-32

EN

In the paper, finite element analysis of the rib cage model is applied to recognize stress distributions and to determine the rate of bone fractures (especially for pathologically changed bones). Two thorax models are considered and the role of the implant is illustrated and discussed. The simulation result shows a good agreement wit h the cadaver test data.

PL

Artykuł przedstawia analizę wytrzymałościową klatki piersiowej metodą elementów skończonych. Przeprowadzone badania pozwalają na poznanie rozkładu naprężeń i odkształceń w klatce piersiowej oraz na ocenę miejsc najbardziej narażonych na złamania. Rozpatrzono dwa modele klatki piersiowej: pierwszy człowieka zdrowego oraz drugi człowieka po chirurgicznej operacji lejkowatej klatki piersiowej z zastosowaniem implantu. Opisano wpływ implantu na wytrzymałość klatki piersiowej.

4

Calibration of the new human thorax model for low impact loading rates

Awrejcewicz J., Łuczak B.

Journal of KONES

|

2007

|

Vol. 14, No. 1

7-13

EN

The experimental rig has been developed in order to perform more detailed investigation of the human rib cage responses and injuries subject to impact loads and to validate numerical results published recently by the authors. The construction of experimental rig has been based on Hybrid III thorax calibration test stand. Thorax model has been established with impact velocities ranging between 1-3 m/s and impactor mass of 23 kg. In the experimental rig a rigid disk initiated by energy of a spring has been used as an impactor. Force-deflection, force-time and deflection-time histories have been obtained and monitored. They define the human thorax response to the given impact conditions. Particularly the Kroell experimental rig, design of the thorax module for the different type of ATD, the design novel thorax module , the ATD thorax module positioning for calibration procedure, the rig investigative dynamics of the thorax results of the central impact into the model of the thorax are presented in the paper. Designed and constructed rig for experimental research of the dynamics of the thorax makes possible execution of many tests for different load screenplays. There are possible tests over a wide range speeds, at the different mass and shape. Thanks to fastening impactor on the variable height, is possible the analysis impacts into different areas of the thorax.

PL

Stanowisko badawcze dotyczące dynamiki klatki piersiowej zostało zaprojektowane i zbudowane w celu analizy odpowiedzi oryginalnej konstrukcji modułu klatki piersiowej na uderzenie oraz w celu weryfikacji wyników numerycznych otrzymanych przez autorów. Projekt stanowiska został oparty na konstrukcji stanowiska do kalibracji modułu klatki piersiowej manekina HYBRID III. Model klatki piersiowej został obciążony siłami pochodzącymi od uderzenia płaskiego dysku o masie 23 kg i prędkości zmienianej w zakresie 1-3 m/s. Podczas uderzenia zostały zarejestrowane krzywe siła-ugięcie, siła-czas oraz ugięcie-czas, które określają odpowiedź dynamiczną klatki piersiowej. W szczególności stanowisko Kroella, konstrukcja modułu klatki piersiowej dla różnego typu manekinów, Konstrukcja nowego modułu klatki piersiowej, pozycjonowanie manekina do badań biozgodności modułu klatki piersiowej, stanowisko badawcze dynamiki klatki piersiowej, wyniki uderzenia centralnego w model klatki piersiowej są zaprezentowane w artykule. Zaprojektowane i zbudowane stanowisko do badań eksperymentalnych dynamiki klatki piersiowej umożliwia przeprowadzenie wielu prób dla różnych scenariuszy obciążeń. Możliwe są próby w szerokim zakresie prędkości, przy różnej masie impaktora możliwa jest również zmiana samego kształtu impaktora. Dzięki mocowaniu impaktora na zmiennej wysokości, możliwa jest analiza uderzeń w różne rejony klatki piersiowej.

5

Experimental study of dynamics of the human thorax with nuss implant

Awrejcewicz J., Łuczak B.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2006

|

z. 26

19-24

EN

The experimental rig was developed in order to perform more detailed investigation of the human rib cage responses and injuries subjected to impact loads and to validate numerical result published recently by the authors. Thorax model was established with impact velocities ranging between 2-4 m/s and impactor masses of 10-23 kg. From these impacts, force-deflection, force-time and deflection-time curves were generated. The curves define the response of the human thorax to the given impact conditions. In an effort to understand response to blunt impacts of human thorax with implant, the same techniques were employed.