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Biomechanical modeling for the response of human thorax to blast waves

Acta Mechanica Sinica 2015年第4期31卷 589-598页

作者： Jie Zhou Gang Tao School of Energy and Power Engineering Nanjing University of Science and Technology

A simplified finite element model of a human thorax had been developed for probing into the mechani- cal response in simple and complex blast environments. The human thorax model was first created by CT images with blast loading applied via a coupled arbitrary Lagrangian- Eulerian method, allowing for a variety of loads to be considered. The goal is to analyze the maximum stress distri- butions of lung tissue and peak inward thorax wall velocity and to know the possible regions and levels of lung injury. In parallel, a mathematical model has been modified from the Lobdell model to investigate the detailed percentage of lung injury at each level. The blast loadings around the human tho- rax were obtained from the finite element model, and were then applied in the mathematical model as the boundary con- ditions to predict the normalized work of the human thorax lung. The present results are found in agreement with the modified Bowen curves and the results predicted by Axels- son＇s model.

关键词： Biomechanical model Human thorax blastwaves Stress wave Normalized work- Blast lung injury

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