高速贯通伤三维有限元模型的初步建立及应用

作者：郑轶; 殷一红; 尹庆水; 庞清江

来源：现代实用医学, 2015, 27(10): 1263-1397.

• 胫骨
• 贯通伤
• 子弹
• 三维
• 应力分析

目的建立高速贯通伤三维有限元模型,观察子弹射入胫骨的生物力学变化。方法运用三维重建软件Mimics 14.0软件,CAD辅助软件Pro/E,逆向工程软件Geomagic Studio,Ansys Workbench中的动态有限元分析模块,通过对模拟子弹不同角度(45°、67.5°及90°)射入胫骨,动态观察三维有限元模型的应力峰值、变形量和等效弹性应变。结果子弹以1 400 m/s穿透胫骨骨皮质时,最大变形量为138.29 mm(入射角90°),其次为66.59 mm(入射角45°),最小为62.56 mm(入射角67.5°);等效弹性应变为1.43 mm/mm(入射角45°)>1.31 mm/mm(入射角90°)>1.22 mm/mm(入射角67.5°);应力强度峰值为14 447 MPa(入射角67.5°)>2 723 MPa(入射角45°)>2 401 MPa(入射角90°)。结论利用计算机模拟三维动态有限元计算方法表现相同速度子弹不同射入胫骨的生物力学变化,可动态观察子弹伤的应力动态变化过程,为战场救护和临床工作中对于火器伤伤口的处置提供生物力学基础。

• 单位
  广州军区广州总医院; 宁波市中医院; 宁波市第二医院