一、有限元分析法用于法医损伤学研究的探讨（论文文献综述）
胡文虎[1]（2021）在《基于有限元法的钝力性肝、脾损伤及肋骨骨折生物力学机制研究》文中研究指明研究背景:钝性损伤由钝性致伤物作用形成,在钝性暴力中,损伤取决于软组织的弹性以及骨骼的刚度,当施加的力的强度超过组织的适应或抵抗能力时,就会发生损伤。钝性损伤是法医学工作中最常见的损伤类型,对其损伤机制的判断是实践中的难点问题,目前主要依靠专家经验判断钝性损伤的机制,一般人难以系统地解释钝性损伤的具体生物力学机制,给司法鉴定造成一定困扰。文献上多基于损伤案例回顾、人尸体实验、动物实验等进行损伤机制研究,但由于实验样本难以获取、动物与人体解剖结构的差异、伦理学的限制以及传统生物力学研究与法医学实践之间的较大差距,造成法医学损伤生物力学研究进展缓慢。有限元法是一种利用现代计算机科技进行分析的数字化技术,并逐渐成为研究人体损伤生物力学重要的实验工具,此种研究方式与传统的生物力学实验相比,具有操作简单、变量可控、计算精确和模型可重复使用的特点,可以有效用于法医学损伤生物力学机制及致伤方式推断的研究。目的:利用有限元模型及方法研究法医实践中常见的钝性肝、脾损伤及肋骨骨折的生物力学机制,为肝、脾损伤和肋骨骨折的损伤生物力学机制及致伤方式鉴定提供新思路、新方法。方法:本课题利用THUMS（Total Human Model for Safety）有限元模型进行研究,THUMS模型是由日本丰田汽车公司和丰田中央研究所联合开发的全人类模型,模型的目的是研究交通事故中人体运动学和损伤生物力学反应。通过对模型加载不同的致伤条件包括拳击和高坠,模拟不同致伤方式下的钝力性肝、脾损伤及肋骨骨折机制,分析计算结果中特定器官组织的应力应变分布,与周围组织作用关系以及相应的生物力学参数,分析损伤机制,并应用真实案例与模拟结果进行比对分析。结果:1.拳击情况下引起肝、脾损伤的主要机制为:拳击部位对应的肋骨直接撞击引起,侧面拳击最易导致肝损伤,后侧拳击较难导致肝损伤;侧面及后侧拳击易导致脾损伤,前侧拳击较难造成脾损伤,脾还受脾蒂的牵拉作用。2.高坠情况下,肝、脾损伤的主要机制肝、脾与周围组织发生相对运动,引起与周围组织的直接撞击,并受到附属韧带及支配血管牵拉以及与毗邻胃、肠等组织间的相互推动、挤压等作用。3.肋骨骨折的主要机制为胸廓与地面接触过程中外力的直接和间接传导而发生形变,当超过其损伤阈值时即可发生骨折。4.躯干部不同部位触地所形成的肋骨骨折部位有一定差异。前侧触地时,骨折主要位于胸廓前侧及两侧;后侧着地时,骨折分布于后侧及两侧肋骨;侧面触地时,骨折主要位于着地侧。结论:有限元法可用于探索钝力性肝、脾损伤和肋骨骨折机制,对法医学中的钝性损伤分析具有实践意义。
米静雅[2]（2021）在《基于多重数字化技术融合的颅脑损伤致伤方式鉴别及损伤机制研究》文中进行了进一步梳理研究背景:颅脑损伤在法医学鉴定中最常见。颅脑解剖结构的复杂性致使颅脑损伤机制尚未完全明确,形成了颅脑损伤致伤方式判断困难的技术瓶颈。传统法医学在颅脑损伤鉴定中多依赖形态学特征及专家经验,技术单一,存在一定主观性。因此,有必要寻求颅脑损伤致伤方式鉴别及损伤机制研究的新方法,明确外力与损伤结果之间量效关系,增加证据的客观性和科学性。近年来,虚拟解剖技术作为辅助手段在颅脑致伤方式鉴定中得到应用,应用有限元法数字化仿真开展颅脑损伤生物力学研究初显成效,而随着计算机技术的进步,人工智能学习技术在图像识别中的巨大潜力,也为致伤方式鉴定提供了新的技术手段。方法:（1）基于CT资料回顾性筛选典型颅脑加、减速性损伤案例,建立详细的颅脑损伤案例数据库。综合分析不同致伤方式下颅脑损伤在受力部位、损伤类型（及分布）等的区别,总结颅脑损伤在不同致伤方式下的损伤特征及一般规律。（2）基于深度学习技术对颅脑加、减速性损伤进行分类,基于上述颅脑损伤数据库,建立残差网络模型对颅脑损伤数据库进行训练,探索性开发自动化颅脑损伤致伤方式分类鉴别系统。（3）基于有限元法模拟不同致伤方式下的损伤,依托THUMS4.0（Total Human Model for Safety）整人模型,加载不同初始条件研究颅脑损伤的力学响应,寻找颅脑不同致伤条件下指标的异同点。结果:（1）综合分析案例数据库CT资料发现:颅脑加速性损伤最常发生在颞部,损伤类型有头皮损伤、颅骨骨折、冲击性脑挫裂伤、急性硬脑膜外血肿。减速伤的主要特点是常发生在枕部,损伤类型有头皮损伤、蛛网膜下腔出血、对冲性脑挫伤以及硬脑膜下血肿。（2）基于深度学习技术开发的自动化识别颅脑损伤的LVRNet残差网络模型可在一定程度上完成颅脑致伤方式分类;算法在生成的伪彩色图像上与人眼识别损伤信息相似。（3）基于有限元仿真技术对颅脑损伤进行仿真结果发现模拟加、减速性颅脑损伤时,观察冲击点和对冲点的颅内压变化.:减速伤冲击部位颅内压值大且变化幅度大,对冲部位颅内正负压变化幅度更大,持续时间更长。结论:虚拟解剖技术能全面获取损伤特征及损伤分布信息,为分析和揭示颅脑损伤机制奠定基础;深度学习技术在损伤分类上具有客观、效率高的优势;有限元仿真技术在研究颅脑加、减速伤损伤机制及应力波的传导方面效果好。三种技术手段在一定程度上完善了传统颅脑损伤机制分析的理论及实践判断,有助于提高法医鉴定质量。
贾梦洋[3]（2020）在《基于有限元法和THUMS模型的踝关节损伤机制研究》文中进行了进一步梳理目的:踝关节损伤是法医学实践中常见的损伤类型,由于其解剖结构较为复杂,确定致伤方式和损伤机制是法医学实践中的难点问题。高坠和交通事故是法医病理学实践中常见的导致踝关节损伤的原因。本研究应用数值计算模拟的方法重建摔跌和撞击情况下踝关节损伤响应过程,通过分析生物力学指标变化,以图片、动画等形式再现损伤的过程,从生物力学的角度探究踝关节损伤的主要机制和形态,从而加深对踝关节损伤机制的理解,辅助分析踝关节损伤的致伤方式和损伤机制。方法:本研究基于经过多方面验证的THUMS 4.0数字化人体模型,利用显式动力学分析系统LS-DYNA和前后处理模块LS-PrePost,加载不同的致伤条件,计算踝关节解剖结构在不同载荷下的应力、应变分布及其变化趋势等生物力学指标,从而重建不同致伤条件下踝关节损伤在时间-空间-力之间的相互响应,最终以图像、动画和力学指标来反应不同致伤条件下踝关节损伤形态和损伤机制。结果:垂直体位高坠,若着地后踝关节呈自然姿势,可形成典型的胫、腓骨末端压缩性骨折。而最常见的损伤机制为胫骨与距骨发生较大的相对位移,距骨撞击胫骨与腓骨末端形成踝关节内骨折。此外,当坠落高度较低,或足踝部内翻或跖屈等姿势角度较大时,足踝部与地面发生相对滑动,形成胫、腓骨中下段骨折,踝关节主要以广泛的韧带损伤为主要特点。与高坠所致踝关节损伤相比,撞击形成的踝关节损伤缺乏胫骨下段压缩性骨折。撞击形成踝关节损伤的机制主要包括直接撞击形成撞击部位骨折和踝关节过度曲屈或翻转形成的踝关节韧带损伤和内踝或外踝撕脱性骨折,且撞击位置离踝关节越远对踝关节影响越小。在法医学实践中,根据踝关节骨折形态,再结合体表软组织损伤区分高坠和撞击形成的踝关节损伤并不困难。结论:利用人体有限元模型以及显示动力学分析方法,可以真实直观地再现踝关节损伤的过程,较准确地判断踝关节机械损伤的致伤方式和损伤机制,为解释法医学实践中踝关节损伤的成伤机制和致伤方式提供了参考。
潘建宇[4]（2020）在《钝器载荷下颅骨骨折的有限元法评价研究》文中认为颅骨是保护人体脑组织的重要器官,在头部承受钝器载荷时,颅骨是最先承受伤害也是损伤最严重的器官,因此有必要针对颅骨的损伤进行相关研究。本研究主要目的是探究不同载荷对颅骨造成的损伤程度从而进一步推断颅骨损伤的致伤机理。传统研究方法难以准确地再现损伤过程,难以对载荷加载过程中对各个部位的变形情况及各参数的变化有一个全面的了解。本文使用有限元方法模拟钝器载荷下颅骨的损伤过程,明确不同载荷下的致伤结果,分析不同因素对颅骨损伤的影响,为头部损伤的防护以及法医学检验鉴定提供科学的依据。本研究将基于天津科技大学损伤生物力学研究中心建立的国人第50百分位成人头部有限元模型进行研究。由于研究主要针对颅骨结构的损伤情且为了使研究的结果更加精确有效。对该模型的结构进行了一定程度的完善:删除并重新划分了部分长宽比极大的单元;对颅骨部分部位的厚度进行了一定的调整使其完全符合真实的解剖学结构。在完成这些细节的调整之后,对标Yoganandan的尸体实验进行了相对应的仿真试验,试验结果证明了模型的有效性。在钝器损伤案例中钝器的类型对损伤的产生和严重程度是至关重要的。文章基于公安部门归纳的钝器损伤案例中常见的钝器类型,结合后期对每种类型的钝器的尺寸参数及材料参数的调研,确定了共45种常见类型的钝器工具。基于以上归纳的钝器信息,使用三维建模软件和有限元前处理软件建立了典型钝器打击工具有限元工具库。该工具库的形成是有限元仿真及对比试验的基础之一。在钝器打击案件中不同的人群能够造成的损伤严重程度不尽相同,有限元仿真中也需要对加载条件进行一定的设定。因此本文设计并实施了一组实验采集不同人群的挥动钝器打击速度。实验共得到两个结论:其一是确定不同人群在不同条件下挥动钝器的最大打击速度范围,为后续仿真边界条件的设定提供数据基础;其二是探究并总结了不同的因素（性别、年龄、身高、体重、打击姿态和钝器类型）对打击速度造成的影响。在完成有限元头部模型的修改,有限元钝器模型的建立和加载条件的确定之后,对钝器载荷下颅骨的损伤进行分析和研究,分析不同载荷条件（打击部位、打击速度、钝器类型）对颅骨损伤的影响并建立了颅骨损伤结果与损伤条件的对应数据库。
徐吕子[5]（2018）在《重庆主城区涉命案件大数据分析及其法医学应用》文中认为涉命案件是指涉及人身死亡的案件,包括他杀案件、自杀案件和意外案件。研究涉命案件现场的目的有两个,一是为了进行现场重现,从而帮助案件的侦破;二是总结涉命案件发生的空间规律和时间规律,从而对案件好发的时间和地点加强管控,从而预防和减少涉命案件的发生。由于涉命案件现场是一个含有大量信息的复杂环境,因此长久以来研究此类现场的学者主要依赖于尸体检验、现场勘验和实验室检验等所发现的客观信息与走访调查得到的主观信息进行汇总并进行逻辑推理和演绎。这种通过人工分析的现场重现方法十分依赖于研究者的个人学术水平和经验,如果研究者的水平和经验不足,有可能导致现场重现失败或者错误。近年来,随着深度神经网络算法的出现,大数据与人工智能技术出现了飞跃式的发展。基于大数据的人工智能技术在解决某些可进行数学建模和优化的复杂问题中具有人力不可比拟的优势,故在自然科学和社会科学多个领域受到广泛关注。在涉命案件的现场重现时,引入基于大数据的人工智能技术进行辅助分析,可以极大限度的减少因为研究者的经验不足所导致的错误。此外,已建立的模型还可以用于预测未来相关案件发生的趋势。目前,国内外基于大数据的人工智能命案侦破系统尚未得到突破,相关大数据库的建立和模型算法的构建问题亟待研究。因此,本课题以法医现场学理论为基础,以他杀与自杀这两类涉命案件现场为突破点,选取了一些观测指标用于评判与分析,针对如何将涉命案件的现场信息构建为数据库进行了详细的研究,并对基于该数据库的人工智能算法进行了探索性研究。本课题验证了涉命案件现场信息数据化可行性,筛选出了重要的观测指标,并尝试提出用于分析推断相关案情和预测未来变化趋势的算法,为日后应用于涉命案件的人工智能现场重现技术开发提供了思路及理论依据。本课题分为两部分,第一部分是对2015年-2017年重庆主城地区所有他杀案件现场的卷宗进行系统性回顾,提取了能够反映他杀案件现场信息的19项（血迹分布、现场位置、现场入口、现场出口、现场财物丢失、尸体姿势、案发时间、致命伤位置、致伤工具、被害人性别、衣物状态、被害人教育背景、被害人年龄、罪犯年龄、罪犯教育背景、罪犯性别、凶器来源、凶器是否被带走、罪犯进入现场方式）描述性观测指标。在对这19项描述性观测指标进行数值化的过程中,引入动线概念对其中血迹分布、现场位置、现场入口、现场出口、现场财物丢失、尸体姿势6项指标进行定义、分类和赋值,并对其余指标依据法医现场学理论进行赋值。在赋值后,采用结合主因子分析和logistic回归分析的智能算法对除犯罪年龄、犯罪教育背景、犯罪性别、现场出口、衣物状态以外的数据进行分析,构建了推断案件类型,犯罪年龄,犯罪教育背景的数学模型,证实了对他杀案件现场信息进行分类赋值方法的有效性和实用性。同时本部分还提出了一种通过叠加同类案件被害人尸体损伤并绘制热图的方法,借助可视化信息对不同分类方法下不同类型案件尸体损伤特点进行总结。本课题的第二部分分别采用空间分析和时间分析对2013年1月-2017年12月重庆主城地区所有自杀案件进行分析,总结了自杀案件发生的时间特点和空间特点用于预测未来同类案件发生的趋势。空间分析采用两种分析方法:一是最小二乘法分析自杀案件的发生和所在区域的社会、经济情况之间的联系;二是将自杀地点转化为标准地理坐标后采用核密度分析法分析自杀案件在地理空间上分布的特点。时间分析采用时序性分析法,对自杀案件发生的月份和时刻进行建模及预测。结果显示,自杀案件的发生和所在区域能反映社会、经济情况的指标（常住人口、人均可支配收入、高级中学数量、失业人数、低保人数）之间关系并不密切,在研究自杀案件的现场时不需要考虑此类指标;但是地理分布上,不同自杀方式的现场分布具有各自的特点。对于自杀方法为高坠和自缢的案件,其地理分布属于多中心聚集;而自杀方法为服毒和溺水的案件,其地理分布为散在分布。此外,在本课题还发现自杀场所的选择上,绝大部分人选择在家中自杀,其次是室外场所。通过对自杀案件发生月份的时序性分析时发现,自杀案件的发生不存在季节性规律,但存在时序性规律;对自杀人员选择自杀时刻的时序性分析时发现,自杀人员选择自杀的时刻不存在季节规律,但存在时序性规律。本课题通过对他杀案件和自杀案件的研究,提出了用于涉命案件现场重现的人工智能系统的大数据库的建立方法和用于预测涉命案件时空未来变化趋势的基本算法,具有重要的理论意义和实用价值。
林施[6]（2018）在《EIM的有限元分析及在肌肉疲劳实验研究中的应用》文中认为近年来,智能手表、运动手环等与运动健身结合的穿戴式设备逐渐受到市场的高度热捧。肌肉疲劳作为康复医学、运动健身领域中一种常见的生理现象,早已引起运动员、康复患者及广大消费者的强烈关注,但穿戴式设备对此却鲜有涉足。肌肉电阻抗图（Electrical Impedance Myography,EIM）利用电阻抗评估局部肌肉或肌肉群组织特征,是检测肌肉疲劳状况的有效工具。与常用的表面肌电信号（Surface Electromyography,sEMG）相比,EIM具有信号幅值大、频率可控、预处理简便等优势,可为肌肉疲劳状况的实时监测提供一种低复杂度、高可行性的穿戴式实现方案。本文通过有限元求解方法,在三维手臂有限元模型上获取EIM测量的优化电极配置方式,对手臂肱二头肌开展肌肉疲劳实验研究,并将其结果与sEMG进行对照剖析,验证EIM评价肌肉疲劳的可行性与合理性。具体研究内容如下:首先,基于实验客体的生理信息特征构建三维手臂有限元仿真模型,以此为依据,进一步通过有限元求解方法获取优化的电极配置方式。结果显示,获取的优化电极配置方式是电极大小40mm× 1Omm、电极间隔距离12mm-24mm-12mm。为后续的在体实验研究提供了优化条件。其次,采取优化的电极配置,对手臂开展基于EIM原理的肌肉疲劳实验研究。结果表明,静、动态收缩下的EIM电阻参数R均随疲劳的累积呈下降趋势,肌肉负重越重,R下降越快。同时根据测量结果,本文提出肌肉疲劳的评价方案。当实验客体的R值在静态场景下下落至43±5Ω范围内,动态场景下下降至41±5Ω范围内时,或电阻下降幅度达到8Ω时,肌肉较可能处于疲劳状态。最后,将不同收缩过程的EIM参数R与sEMG进行对比分析,结果表明,静动、态收缩过程中的R值与sEMG频域指标MF值均随疲劳程度的累加呈下降趋势。在各负重水平的静态收缩过程中,R的下降斜率接近MF的1/4;动态场景下,R的下降速度约是MF的2/5。可见,R与MF下降规律具有较强的一致性,说明EIM作为肌肉疲劳的评价指标是可行且合理的。本文将EIM应用在评价肌肉疲劳的实验研究中,把sEMG与其进行对比论证分析,验证了 EIM作为肌肉疲劳评价指标的可行性与合理性,为评断肌肉疲劳程度的穿戴式设备的研制提供了技术支撑和理论指导作用。
叶燕婷[7]（2017）在《人体通信不同传输路径的有限元仿真与实验》文中提出人体通信利用人体作为信号传输途径,是实现人体局域网中穿戴式设备的体表通信、植入式设备体内外双向通信的新颖方法。对体表-体表、体内外人体通信传输路径的研究是组建人体局域网的关键。目前,用于研究人体通信传输路径的信道模型,大多是人体局部模型或者是由抽象几何体组成的全身人体模型,对人体信道的准确性造成一定的影响。并且对植入式设备体内外双向通信路径的研究,多集中于体内-体表传输路径,对体表-体内传输路径的研究鲜有涉足。本文将基于真实人体影像数据,建立全身人体有限元信道模型,通过有限元分析、在体实验、仿体实验的方法,深入研究体表-体表、体表-体内、体内-体表人体通信不同传输路径的信道特性。具体研究内容如下:首先,以真实人体影像数据为依据,建立数字全人体的几何模型,并结合人体组织电特性参数、人体通信控制方程等信道建模理论知识完成体表-体表人体通信、体内外人体通信有限元仿真平台的搭建,为后续有限元仿真的开展奠定基础。其次,探究体表-体表不同传输路径的信道特性。利用数字全人体有限元模型及在体实验,分别开展人体不同部位的短信道传输路径和较长信道不同传输路径的有限元仿真实验和人体实验。结果显示,在10kHz-1MHz频率范围,不同部位的短信道传输路径的信道特性呈现类似低通的特性,而长信道不同传输路径则呈现类似“√”的信道特性。同时,人体实验结果与有限元仿真结果的误差绝对值在6dB以内。最后,对体内外不同传输路径的衰减特性展开研究。以全人体模型的腿部为研究对象,将体内电极置于脚踝内部和大腿根内部,利用有限元方法分析体表-体内与体内-体表不同传输路径的信道特性;同时,以内部植入电极的腿部仿体模型为基础开展体内外人体通信的仿体实验。结果表明,体表-体内与体内-体表传输路径的信号增益与信道长度的关系曲线趋势相似,二者的一致性系数大于98%,说明人体信道具有双向性,这将为人体通信收发机的双工工作方式提供理论依据。综上,本文关于体表-体表、体内外不同传输路径的研究为人体通信信道研究提供全身人体的信道模型,为人体通信收发器的设计、植入式通信信道的研究提供了良好的理论指导意义。
徐慧仪[8]（2017）在《基于多物理场电化学振动传感器的仿真》文中研究表明电化学振动传感器在地球物理测量领域中有着较为广泛的应用前景,因其具有低频性好、灵敏度高、体积小等优点,能够对地震、海啸等自然灾害进行及时有效的检测及预报,还能够对国家的石油、天然气等资源进行勘察探索。尽管在市面上已经有大量的电化学振动传感器,在新的应用领域中选择和设计合适的传感器仍是一个艰巨的任务。针对多物理场电化学振动传感器的仿真展开研究,本文主要进行了以下几方面研究:首先阐述其主要组成部分及其工作原理,在此基础上建立基于多物理场电化学振动传感器的数学模型,推导电化学振动传感器传递函数,并确定了影响传感器性能的各项参数。其次,通过COMSOL Multiphysics有限元分析软件建立电化学振动传感器的多物理场理论模型,并利用软件中的电化学模块、流体动力学模块和热力学模块进行耦合研究传感器中电极与绝缘层孔数、电极与绝缘层厚度、电极排列方式等因素对电极电流的影响。再次,研究传感器静止和运动状态下,在温度、结构参数、振动强度的影响下两种电极的电流输出情况。对影响热噪声、自然对流噪声等因素进行了多方面分析从而优化传感器敏感元件的电极结构。还通过改变流道出入口结构参数,对流道进行优化。总结并提出理想的电极与流道的结构。最后,在吉林大学仪器与电气工程学院的振动测量实验室超低频振动基准装置上进行了频响与动态范围校准,采用正交零差激光干涉测振仪,对被测检波器作垂直向的标定,测试出传感器的灵敏度,并与仿真结果进行对比,分析误差产生的原因。
田聪[9]（2017）在《斜扳、旋转复位法对常用LDH后路手术后腰椎应力影响的有限元分析》文中认为目的:建立具有完整功能节段的L4/5非术后和五类常用LDH后路手术后腰椎的三维有限元模型。分析在侧卧、旋转复位法手法作用下各腰椎模型椎体后部结构的应力变化差异;阐明以上术后腰椎在斜扳、旋转复位手法操作下的安全性与危险性,分析以上两种手法安全操作时力的加载方向与力度以及与非术后腰椎在手法操作时的差别。方法:收集一名志愿者的腰椎CT三维重建资料,在医学影像处理软件、逆向工程软件及有限元分析软件中进行建模。得到一个具有脊柱完整功能节段的L4/5简易突出椎体模型并进行理论验证。参考文献和结合术后腰椎的形态资料对五类术后模型的七种可能情况进行整理并在此基础上进行建模。根据文献资料中斜扳、旋转复位法的加载工况对各模型进行受力分析。观察斜板手法工况下各模型小关节接触面和非术后、全椎板切除术后、半椎板切除术后模型椎弓根截面的应力情况;坐位旋转手法工况下除全椎板切除术后模型外各模型小关节接触面和非术后、半椎板切除术后模型棘突根部截面以及非术后、半椎板切除术后模型椎弓根截面应力情况。结果:（1）各模型中小关节接触面的应力集中侧主要位于斜扳法加载力的对侧和旋转复位法加载时的旋转侧。术后模型中保存完整结构的小关节接触面应力集中时,斜扳和旋转加载力作用下其最大值与非术后相近或稍高。各术后模型中保留部分小关节接触面应力集中时,在两种手法作用下尤其是单侧小关节部分切除术后模型的最大值都要远大于非术后情况。（2）对于左侧半椎板切除术后的两种模型应力集中主要偏向于棘突根部的右侧,各情况最大值大小相近且都要远大于非术后模型。（3）各模型中椎弓根截面的应力集中侧同关节接触面情况。在斜扳下所观察各模型椎弓根在应力集中时,最大值与非术后相比整体相当或略小。在旋转下保留部分小关节情况的半椎板切除术后模型非术侧作为应力集中侧时椎弓根截面应力大小与非术后相比整体要略高。在术侧作为应力集中侧时两种模型椎弓根截面应力要略小于非术后模型。结论:（1）正常腰椎骨质条件下（同下结论）,斜扳力作用于各椎体时,关节突关节、椎弓根部的手法施力的对侧为应力集中侧。（2）当L4棘突作为旋转推板力的支点时,关节突关节、棘突根部及椎弓根的应力主要集中在除L4全椎板切除以外的六种模型的旋转侧上。（3）对于关节突关节,（1）使用两种手法对单侧小关节部分切除术后椎体进行操作时,应力集中侧应力最大值要远大于安全极限值,当为手法的禁忌情况。（2）同样两种手法作用在其他的三种关节突关节遭到破坏的模型过程中,当术侧为应力集中侧时应力都非常接近安全应力极限值,此时如需进行手法操作,要严格控制操作力度;（3）对于本研究中四种关节突关节遭到破坏的模型,当非术侧为应力集中侧时,依然要考虑术后关节突关节在不发生融合的情况下,手法操作所产生的椎体间相互运动是否会造成术侧关节交锁,因此我们认为虽然其应力最大值在安全值范围内但手法在此种情况下依然要谨慎操作甚至尽量避免在此种情况的进行手法操作。（4）对于各模型的椎弓根和L4的棘突根部,手法产生的作用力在以上两处出现应力集中时,其最大应力值均远小于研究所设定的安全极限值,因此我们认为在以上两种手法的作用下研究中的椎体棘突根和椎弓根处这些应力集中部位并不影响手法操作的安全性。
陈忆九[10]（2016）在《法医病理数字化新技术的发展及在鉴定实践中的应用》文中提出尸体解剖与组织病理学检查是法医病理学传统的、经典的技术手段,目前已不能完全满足于法医学证据科学性、客观性等方面的需求。近年来,随着计算机技术与医学影像学技术的发展,产生了虚拟解剖、多刚体仿真与有限元分析等数字化新技术,为法医病理学提供了非侵入性、直观、高精度的检验方法与研究手段,基本可实现人体损伤致伤方式重建与致伤机制分析,并可以图像及动画的形式再现损伤过程,为诉讼活动提供科学、客观的法庭证据。在综合国内外相关文献基础之上,并结合近期的研究成果,阐述数字化新技术的发展及在法医病理鉴定实践中的应用。
二、有限元分析法用于法医损伤学研究的探讨（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、有限元分析法用于法医损伤学研究的探讨（论文提纲范文）
（1）基于有限元法的钝力性肝、脾损伤及肋骨骨折生物力学机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 第一章 钝力性肝、脾和肋骨损伤案例采集与分析 |
| 1 材料和方法 |
| 1.1 材料 |
| 1.2 方法 |
| 2 结果 |
| 2.1 案例收集 |
| 2.2 部分案例介绍 |
| 3 讨论 |
| 第二章 应用THUMS人体模型分析钝力性肝、脾损伤和肋骨骨折生物力学机制 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 材料 |
| 1.2 方法 |
| 2 结果 |
| 2.1 THUMS人体模型解剖学与生物力学仿真性考察结果 |
| 2.2 打击肝区和脾区的有限元模拟结果 |
| 2.3 躯干部不同部位着地时肝、脾及肋骨的生物力学响应及应力应变分布 |
| 2.4 模拟结果与实际案例比较 |
| 3 讨论 |
| 参考文献 |
| 全文小结 |
| 攻读学位期间成果 |
| 致谢 |
（2）基于多重数字化技术融合的颅脑损伤致伤方式鉴别及损伤机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 引言 |
| 第一章 颅脑加速性和减速性损伤的CT影像特点 |
| 1.1 目的与意义 |
| 1.2 材料与方法 |
| 1.3 结果 |
| 1.4 讨论 |
| 1.5 小结 |
| 第二章 深度学习算法在加速性和减速性颅脑损伤鉴别中的研究. |
| 2.1 目的与意义 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.3 结果 |
| 2.4 讨论 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 基于有限元法的加速性和减速性颅脑损伤生物力学机制研究 |
| 3.1 目的与意义 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.3 结果 |
| 3.4 讨论 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）基于有限元法和THUMS模型的踝关节损伤机制研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 材料和方法 |
| 结果 |
| 讨论 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 综述: 踝关节损伤机制的研究进展 |
| 参考文献 |
| 附表 |
| 中英文对照缩略词表 |
| 攻读硕士学位期间公开发表的论文及科研成果 |
| 致谢 |
（4）钝器载荷下颅骨骨折的有限元法评价研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究背景 |
| 1.2 颅骨的损伤机理及主要损伤类型 |
| 1.2.1 颅骨的损伤机理 |
| 1.2.2 颅骨的损伤类型 |
| 1.3 颅脑损伤的评价标准 |
| 1.3.1 头部损伤评价标准HIC(Head Injury Criteria) |
| 1.3.2 颅骨骨折评价标准SFC(Skull Fracture Correlate) |
| 1.3.3 最大接触力 |
| 1.3.4 颅骨内能 |
| 1.4 关于颅骨损伤的国内外研究现状 |
| 1.4.1 尸体实验 |
| 1.4.2 基于有限元方法的颅骨损伤研究 |
| 1.5 本文主要研究内容及研究意义 |
| 1.5.1 本文研究内容 |
| 1.5.2 本文研究意义 |
| 2 有限元模型的完善和验证 |
| 2.1 有限元模型的基本情况 |
| 2.2 有限元模型的结构调整 |
| 2.3 有限元头部模型的验证 |
| 2.3.1 Yoganandan颅骨跌落实验的描述 |
| 2.3.2 仿真试验的条件设置 |
| 2.3.3 仿真和实验结果的对比分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 典型钝器打击工具有限元工具库的建立 |
| 3.1 常见的钝器打击工具类型 |
| 3.2 常见的钝器打击工具的特征参数和材料参数的确定 |
| 3.3 典型钝器工具三维模型的建立及网格的划分 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 典型工具挥动打击参数的测定和致伤条件数据库的建立 |
| 4.1 实验概况 |
| 4.2 实验方案设计 |
| 4.2.1 实验系统组成 |
| 4.2.2 系统参数设置 |
| 4.2.3 实验场地的布置 |
| 4.3 实验的实施 |
| 4.4 实验的数据处理及结果分析 |
| 4.4.1 离散型自变量的方差分析 |
| 4.4.2 连续性因素相关性检验 |
| 4.5 典型钝器致伤条件数据库的形成 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 典型钝器致伤条件下颅骨损伤的有限元法分析 |
| 5.1 有限元仿真试验设置和实施 |
| 5.2 颅脑的损伤情况 |
| 5.3 颅骨的骨折情况分析 |
| 5.4 打击速度对颅骨损伤情况的分析 |
| 5.5 相同致伤条件下颅骨不同部位的损伤影响分析 |
| 5.6 不同的钝器类型对颅骨损伤的影响分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 论文的创新点 |
| 6.3 论文的不足之处 |
| 7 参考文献 |
| 8 攻读硕士学位期间发表论文情况 |
| 9 致谢 |
| 10 附录 |
（5）重庆主城区涉命案件大数据分析及其法医学应用（论文提纲范文）
| 符号说明 |
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 前言 |
| 第一部分 他杀案件的大数据分析及法医学应用 |
| 1 研究背景 |
| 2 名词定义 |
| 2.1 涉命案件性质 |
| 2.2 案件类型及分类 |
| 2.3 致伤物分类 |
| 2.4 现场所在位置分类 |
| 2.5 动线 |
| 3 资料与方法 |
| 3.1 数据资料 |
| 3.2 现场信息数据化 |
| 3.3 统计学方法 |
| 4 结果 |
| 4.1 他杀案件一般情况的描述性分析 |
| 4.2 他杀案件的现场学分析 |
| 5 讨论 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 第二部分 自杀案件的大数据分析及法医学应用 |
| 1 研究背景 |
| 2 名词定义 |
| 3 资料与方法 |
| 3.1 案件资料 |
| 3.2 其他资料 |
| 3.3 研究方法 |
| 4 结果 |
| 4.1 主城九区自杀案件一般情况 |
| 4.2 自杀的集中程度和区位商分析 |
| 4.3 自杀现场的空间分析 |
| 4.4 自杀案件的时间分布及ARIMA建模 |
| 5 讨论 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 全文总结 |
| 综述1 |
| 参考文献 |
| 综述2 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表论文 |
（6）EIM的有限元分析及在肌肉疲劳实验研究中的应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 肌肉疲劳研究现状 |
| 1.3 EIM研究现状 |
| 1.4 本文研究内容和结构安排 |
| 第二章 EIM的理论基础与手臂有限元模型的建立 |
| 2.1 EIM的理论基础及工作原理 |
| 2.1.1 生物组织的等效电路 |
| 2.1.2 EIM的测量方法及工作原理 |
| 2.2 EIM有限元建模的理论基础 |
| 2.2.1 EIM有限元建模的电特性数据来源 |
| 2.2.2 EIM有限元分析的控制方程 |
| 2.3 手臂三维有限元模型的建立 |
| 2.3.1 手臂三维几何经验模型的构建 |
| 2.3.2 EIM的有限元仿真平台的搭建 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 EIM的有限元分析及电极优化配置方案 |
| 3.1 解剖学因素对EIM参数的影响 |
| 3.1.1 有无骨骼对EIM参数的影响 |
| 3.1.2 脂肪厚度对EIM参数的影响 |
| 3.1.3 肌肉厚度对EIM参数的影响 |
| 3.2 非解剖学因素对EIM参数的影响 |
| 3.2.1 不同电极间隔距离对EIM参数的影响 |
| 3.2.2 不同电极形状对EIM参数的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 采用EIM参数评价肌肉疲劳的实验研究 |
| 4.1 EIM的交变激励恒流源设计 |
| 4.1.1 V/I转换电路的设计 |
| 4.1.2 电路性能测试 |
| 4.2 实验前期准备 |
| 4.2.1 人体肌肉收缩方式概述 |
| 4.2.2 最大自主收缩力矩(MVC)的测量 |
| 4.2.3 实验测试方案设计 |
| 4.3 基于EIM原理的静态收缩实验分析 |
| 4.3.1 不同负重水平对EIM参数的影响 |
| 4.3.2 静态收缩肌肉疲劳的实验探究 |
| 4.4 基于EIM原理的动态收缩实验分析 |
| 4.4.1 不同手臂夹角对EIM参数的影响 |
| 4.4.2 动态收缩肌肉疲劳的实验探究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 采用EIM检测肌肉疲劳及对照研究 |
| 5.1 sEMG评价肌肉疲劳的实验研究 |
| 5.1.1 实验方法 |
| 5.1.2 静态收缩场景下的时域、频域分析 |
| 5.1.3 动态收缩场景下的时域、频域分析 |
| 5.2 EIM与sEMG评价肌肉疲劳的对照研究 |
| 5.2.1 静态收缩场景下的电阻、平均频率对比 |
| 5.2.2 动态收缩场景下的电阻、平均频率对比 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（7）人体通信不同传输路径的有限元仿真与实验（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 人体局域网 |
| 1.1.2 人体通信概述 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.3 课题研究意义和内容安排 |
| 第二章 人体通信建模理论基础 |
| 2.1 生物组织电磁特性 |
| 2.1.1 生物组织等效电路 |
| 2.1.2 生物组织频散特性 |
| 2.2 人体组织特性建模 |
| 2.2.1 人体组织电特性参数 |
| 2.2.2 人体通信控制方程 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 人体通信不同传输路径有限元仿真平台的建立 |
| 3.1 数字全人体有限元建模 |
| 3.1.1 数字全人体几何模型的建立 |
| 3.1.1.1 分层模型的选择 |
| 3.1.1.2 几何模型的建立 |
| 3.1.2 数字全人体有限元模型的建立 |
| 3.1.2.1 电场模型的建立 |
| 3.1.2.2 场路模型的建立 |
| 3.2 不同传输路径有限元仿真平台的搭建 |
| 3.2.1 体表-体表不同传输路径仿真平台的搭建 |
| 3.2.2 体内外不同传输路径仿真平台的搭建 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 体表-体表不同传输路径有限元分析与实验 |
| 4.1 体表-体表不同传输路径有限元分析 |
| 4.1.1 电信号在全身人体的分布情况 |
| 4.1.2 不同部位传输路径的信道特性 |
| 4.2 体表-体表不同传输路径的人体实验 |
| 4.2.1 人体实验平台搭建 |
| 4.2.2 人体实验结果分析 |
| 4.2.2.1 短信道不同传输路径的信道分析 |
| 4.2.2.2 长信道不同传输路径的信道分析 |
| 4.2.3 不同传输路径的扩展性实验 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 体内外不同传输路径有限元分析与实验 |
| 5.1 体内外不同传输路径的有限元分析 |
| 5.1.1 体表-体内不同传输路径的有限元分析 |
| 5.1.2 体内-体表不同传输路径的有限元分析 |
| 5.2 体内外不同传输路径仿体实验 |
| 5.2.1 仿体模型的制作 |
| 5.2.2 仿体实验结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（8）基于多物理场电化学振动传感器的仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 课题来源与主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 研究的主要内容 |
| 第2章 电化学振动传感器的结构及工作原理 |
| 2.1 电化学振动传感器的结构 |
| 2.1.1 传感器主要结构 |
| 2.1.2 传感器反应腔结构 |
| 2.2 电化学振动传感器的工作原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 电化学振动传感器数学及仿真模型的建立 |
| 3.1 有限元分析方法 |
| 3.2 COMSOL Multiphysics简介 |
| 3.3 电化学振动传感器反应腔数学及仿真模型建立 |
| 3.3.1 电化学场的数学及仿真模型建立 |
| 3.3.2 流体场的数学及仿真模型建立 |
| 3.3.3 温度场的数学模型建立 |
| 3.3.4 噪声仿真模型建立 |
| 3.4 电化学振动传感器传递函数 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 电化学振动传感器仿真结果分析 |
| 4.1 电极排列方式及温度对热噪声的影响 |
| 4.2 电极结构参数对热噪声的影响 |
| 4.2.1 两组电极间距与阴阳极绝缘层厚度对热噪声的影响 |
| 4.2.2 阴阳极厚度对热噪声的影响 |
| 4.2.3 阴阳极宽度对热噪声的影响 |
| 4.2.4 阴阳极孔直径对热噪声的影响 |
| 4.3 运动状态下电极排列方式对传感器灵敏度的影响 |
| 4.4 运动状态下电极结构参数对传感器频率特性的影响 |
| 4.4.1 阴阳极孔直径对频率特性的影响 |
| 4.4.2 阴阳极间距与两组电极间间距对频率特性的影响 |
| 4.4.3 阴阳极厚度对频率特性的影响 |
| 4.4.4 阴阳极宽度对频率特性的影响 |
| 4.4.5 流道出入口结构对传感器性能影响 |
| 4.5 理想单通道反应腔结构参数 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 仿真结果与实际测量对比 |
| 5.1 测量目的及方法介绍 |
| 5.2 实验条件及具体实施措施 |
| 5.3 实际测量结果与仿真结果对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（9）斜扳、旋转复位法对常用LDH后路手术后腰椎应力影响的有限元分析（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 引言 |
| 1 设备与软件 |
| 1.1 GE宝石能谱CT |
| 1.2 计算机配置 |
| 1.3 主要软件 |
| 2 研究方法 |
| 2.1 原始数据的收集 |
| 2.2 数据处理及L4/5有限元模型重建 |
| 2.2.1 导入图片 |
| 2.2.2 选取阈值 |
| 2.2.3 编辑图像 |
| 2.2.4 L4/5节段三维模型的修整 |
| 2.2.5 L4/5节段完整实体模型的建立 |
| 2.2.6 对模型进行网格划分 |
| 2.2.7 韧带和关节囊的重建 |
| 2.2.8 L4/5节段模型接触关系定义 |
| 2.2.9 L4/5节段模型各部位的属性定义 |
| 2.2.10 对已建腰4/5节段有限元模型进行可行性分析 |
| 2.3 各类术后L4/5 节段有限元模型的建模 |
| 2.4 两种手法的模拟和加载 |
| 2.4.1 计算机中空间位置的确定 |
| 2.4.2 侧卧斜扳手法的模拟情况 |
| 2.4.3 坐位旋转手法的模拟情况 |
| 2.5 分析过程 |
| 2.6 观察内容 |
| 3 结果 |
| 3.1 八种腰椎模型的建模情况（后面观） |
| 3.2 各模型小关节面应力情况 |
| 3.2.1 模拟斜扳手法作用下小关节面应力情况 |
| 3.2.2 模拟旋转复位手法作用下小关节面应力情况 |
| 3.3 模拟旋转复位法作用下两类模型棘突根部应力情况 |
| 3.4 三类模型椎弓根截面应力情况 |
| 3.4.1 模拟斜扳手法作用下三类模型椎弓根截面应力情况 |
| 3.4.2 模拟旋转复位手法作用下两类模型椎弓根截面应力情况 |
| 4 讨论 |
| 4.1 斜扳、旋转复位手法治疗LDH |
| 4.2 有限元法在脊柱生物力学方面的应用 |
| 4.3 运用FE技术研究斜扳、旋转复位手法对术后腰椎作用的优势及意义 |
| 4.4 研究腰椎节段、术式及观察部位的选取 |
| 4.5 模拟两种手法作用力的分析 |
| 4.5.1 模拟斜扳手法加载力的分析 |
| 4.5.2 模拟旋转复位手法加载力的分析 |
| 4.6 斜扳、旋转复位法对术后腰椎后部结构应力影响的分析 |
| 4.7 本研究的不足与展望 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 综述 有限元分析在骨科中的应用研究进展 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介及攻读学位期间获得的科研成果 |
（10）法医病理数字化新技术的发展及在鉴定实践中的应用（论文提纲范文）
| 1 基于现代影像学的法医虚拟解剖技术 |
| 2 基于多刚体动力学的法医学道路交通事故重建技术 |
| 3 基于有限元方法的法医损伤生物力学分析技术 |
| 4 展望 |
四、有限元分析法用于法医损伤学研究的探讨（论文参考文献）
- [1]基于有限元法的钝力性肝、脾损伤及肋骨骨折生物力学机制研究[D]. 胡文虎. 南方医科大学, 2021
- [2]基于多重数字化技术融合的颅脑损伤致伤方式鉴别及损伤机制研究[D]. 米静雅. 南方医科大学, 2021
- [3]基于有限元法和THUMS模型的踝关节损伤机制研究[D]. 贾梦洋. 苏州大学, 2020(03)
- [4]钝器载荷下颅骨骨折的有限元法评价研究[D]. 潘建宇. 天津科技大学, 2020(08)
- [5]重庆主城区涉命案件大数据分析及其法医学应用[D]. 徐吕子. 重庆医科大学, 2018(05)
- [6]EIM的有限元分析及在肌肉疲劳实验研究中的应用[D]. 林施. 福州大学, 2018(03)
- [7]人体通信不同传输路径的有限元仿真与实验[D]. 叶燕婷. 福州大学, 2017(04)
- [8]基于多物理场电化学振动传感器的仿真[D]. 徐慧仪. 吉林大学, 2017(01)
- [9]斜扳、旋转复位法对常用LDH后路手术后腰椎应力影响的有限元分析[D]. 田聪. 广西中医药大学, 2017(03)
- [10]法医病理数字化新技术的发展及在鉴定实践中的应用[J]. 陈忆九. 中国司法鉴定, 2016(03)