面向人体振动响应和腰椎载荷的人体生物力学建模

1 绪 论

1.1 论文研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 人体振动响应特性的研究现状

1.2.2 人体生物力学模型的研究现状

1.2.3 人体脊椎载荷的研究现状

1.3 本文的主要研究内容

2 基于振动响应的有限元人体模型

2.1 人体垂向振动特性的评价指标

2.2 有限元人体模型的建模

2.2.1 臀部模型的几何特征

2.2.2 臀部材料特性

2.2.3 人体骨骼模型与关节设置

2.2.4 人体模型组合建模与质量验证

2.3 人体的振动特性分析

2.3.1 人体振动响应结果的预测

2.3.2 人体的模态特征分析

2.4 本章小结

3 L3-L5 节段有限元腰椎模型

3.1.1 腰椎解剖结构

3.1.2 腰椎模型建模

3.2 腰椎模型的静态响应分析

3.2.1 L3/L4 节段模型的静态响应分析

3.2.2 L4/L5 节段模型的静态响应分析

3.2.3 L5/S1节段模型的静态响应分析

3.3 腰椎模型的动态特征分析

3.4 本章小结

4 基于振动响应和腰椎载荷的有限元人体模型

4.1 包含腰椎节段的人体模型的建模

4.2 包含腰椎节段的人体模型的参数识别

4.2.1 目标函数的选取

4.2.2 设计变量的选取

4.2.3 DOE试验设计

4.2.4 近似模型的建立

4.2.5 多目标优化设计

4.3 人体振动响应结果的预测

4.4 本章小结

5 三种坐姿下人体振动特性和腰椎载荷分析

5.1 人体三种坐姿的模拟

5.2 三种坐姿下的人体模态分析

5.3.1 三种坐姿下腰椎静态载荷的预测与对比

5.3.2 三种坐姿下腰椎动态载荷的预测与对比

5.4 人体参数对腰椎载荷的影响

5.4.1 臀部软组织参数的影响

5.4.2 腹部软组织参数的影响

5.4.3 腰椎处韧带的影响

5.5 本章小结

6 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

参考文献

附录

A. 作者在 攻读硕士期间参与的 科研 项目 目录

C. 学位论文数据集

致 谢