飞行人员L_4椎体承载力比较研究

【类型】会议论文

【作者】夏超 童梁成 温垚珂 蒋继亮 王飞 施斌斌 周春蕾 李颖  

【会议名称】第23届中国康协肢残康复学术年会暨换届会议

【日期】[2017

【关键词】 L_4椎体 飞行员 有限元分析 承载力

【会议地点】中国江苏南京

【摘 要】目的:利用CT扫描得到飞行员及同年龄区别普通人群L_4椎体模型,通过有限元分析得到飞行员及普通人群L_4椎体发生屈服时腰椎CT值及承载力区间,由此可由L_4椎体在相同模型下根据腰椎CT值所处区间估算出其承载力大小。方法:通过CT扫描10例飞行员(30~40岁)、10例普通人群(30~40岁),10例老年人群(60~70岁)L_4椎体,并输出图像文件,利用Mimics软件提取三维几何文件,生成四面体网格模型(网格数8000~10000),通过CT平面算出CT值后得出该椎体平均CT值,并在Mimics中对网格文件进行材料赋值,将最终的有限元模型导入ABAQUS中进行应力模拟分析,从而得出该模型屈服时的骨承载力,并通过统计学方法得到CT值区间及相应承载力区间。结果:在相同网格模型下,通过有限元分析从而得到飞行员平均屈服强度为1.95 MPa、屈服应变为0.0642、极限强度为2.55 MPa和极限应变为0.094;普通人群平均屈服强度为1.89 MPa、屈服应变为0.0622、极限强度为2.33 MPa和极限应变为0.0859。从而进行比较得出差异,飞行员L_4椎体承载力较普通人群略大。讨论:1、通过有限元分析进行L_4椎体骨承载力模拟,从而得出飞行人员长期在高G值工作环境,与同性别、同年龄普通人群相比,其椎体屈服强度、载荷变化、刚度及形变率所存在的差异;2、老年人骨质疏松性腰椎椎体的应变变化;3、该方法可应用于飞行员筛选及训练中,发现腰椎隐匿性骨折并可排除危险载荷训练。

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