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Investigation of the mechanical conditions for skin laceration using digital image correlation method and its application to injury prediction analysis

Research Project

Project/Area Number 25870247
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Materials/Mechanics of materials
Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

PRAMUDITA Jonas Aditya  新潟大学, 自然科学系, 助教 (50615458)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords皮膚裂傷 / DIC / 有限要素解析 / 傷害指標 / 生体軟組織 / デジタル画像相関法 / 力学的パラメータ / 力学的特性 / 皮膚模擬材料 / 一様二軸引張試験 / 大変形
Outline of Final Research Achievements

In this study, in order to determine the mechanical conditions for skin laceration and to establish a proper assessment method, experiments using skin simulant and porcine skin, as well as numerical analysis using skin finite element model were conducted. It is found that maximum strain value at the surface of skin simulant strongly correlated with the increase of rupture load. Moreover, risk curves that indicate the occurence probability of skin laceration could be obtained by statistically analyzing the experimental result of porcine skin. In addition, from the numerical analysis result, maximum principal strain at contact surface was considered to be a good predictor of skin laceration.

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Tensile Properties of Porcine Skin in Dorsal and Ventral Regions2014

    • Author(s)
      Jonas A. Pramudita, Yusuke Shimizu, Yuji Tanabe, Masato Ito and Ryoji Watanabe
    • Journal Title

      Journal of the Japanese Society for Experimental Mechanics

      Volume: 14 Issue: Special_Issue Pages: s245-s250

    • DOI

      10.11395/jjsem.14.s245

    • NAID

      130004687818

    • ISSN
      1346-4930, 1884-4219
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] デジタル画像相関法を用いたブレード貫入時の皮膚模擬材料のひずみ解析2015

    • Author(s)
      山田達郎,プラムディタ ジョナス,田邊裕治
    • Organizer
      日本機械学会北陸信越支部第52期総会・講演会
    • Place of Presentation
      柏崎市
    • Year and Date
      2015-03-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 柔軟物の力学的特性評価のための実験技術の開発2015

    • Author(s)
      プラムディタ ジョナス アディティヤ
    • Organizer
      佐渡産業創造塾
    • Place of Presentation
      佐渡市
    • Year and Date
      2015-02-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ブタ皮膚の力学的特性の評価とモデル化2015

    • Author(s)
      窪田陽考,プラムディタ ジョナス,田邊裕治,伊藤雅人,渡邊竜司
    • Organizer
      日本機械学会第27回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      新潟市
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ブタ皮膚を用いた裂傷発生クライテリアの実験的検討2015

    • Author(s)
      伊藤雅人,渡邊竜司,清水雄介,プラムディタ ジョナス,田邊裕治
    • Organizer
      日本機械学会第27回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      新潟市
    • Year and Date
      2015-01-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] シリコンゴムを使用した裂傷再現実験とその有限要素解析2014

    • Author(s)
      伊藤 雅人,プラムディタ ジョナス アディティヤ
    • Organizer
      PUCA2014 - ESI Users' Forum Japan
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2014-11-20 – 2014-11-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Study on the Deformation Behavior of Skin Simulant during Penetration of Blunt Object2014

    • Author(s)
      Jonas A. Pramudita, Tatsuro Yamada, Yusuke Shimizu, Yuji Tanabe, Masato Ito and Ryoji Watanabe
    • Organizer
      9th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics (9th ISEM `14)
    • Place of Presentation
      New Delhi (India)
    • Year and Date
      2014-11-01 – 2014-11-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 落錘式貫入試験機による皮膚模擬材料の動的応答評価2014

    • Author(s)
      嘉藤将史,プラムディタ ジョナス アディティヤ,田邊 裕治
    • Organizer
      日本機械学会 シンポジウム:スポーツ・アンド・ヒューマン・ダイナミクス2014
    • Place of Presentation
      長岡市
    • Year and Date
      2014-10-29 – 2014-10-31
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 超弾性材料の一様二軸引張試験における十字形試験片の最適形状の検討2014

    • Author(s)
      プラムディタ ジョナス アディティヤ,窪田陽考,田邊裕治,伊藤雅人,渡邊竜司
    • Organizer
      日本機械学会 M&M2014 材料力学カンファレンス
    • Place of Presentation
      福島市
    • Year and Date
      2014-07-18 – 2014-07-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 超弾性材料の特性評価のための一様二軸引張試験治具2014

    • Author(s)
      プラムディタ ジョナス アディティヤ
    • Organizer
      新潟大学新技術説明会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2014-06-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of Test Methods for Parameter Identification of Hyperelastic Ogden Model and Its Validation2014

    • Author(s)
      Masato Ito, Ryoji Watanabe, Jonas A. Pramudita
    • Organizer
      ESI Global Forum 2014
    • Place of Presentation
      Paris (France)
    • Year and Date
      2014-05-21 – 2014-05-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ブタ皮膚の幾何学的特性,表面水分特性および力学的特性の測定2014

    • Author(s)
      清水雄介,プラムディタ・ジョナス・アディティヤ,田邊裕治,伊藤雅人,渡邊竜司
    • Organizer
      日本機械学会 北陸信越支部第51期総会・講演会
    • Place of Presentation
      射水市
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Anisotropic Tensile Properties of Porcine Skin in Dorsal and Ventral Regions2013

    • Author(s)
      Jonas A. Pramudita, Yusuke Shimizu, Yuji Tanabe, Masato Ito, Ryoji Watanabe
    • Organizer
      The 8th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics (8th ISEM `13)
    • Place of Presentation
      仙台市
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 柔軟物の超弾性Ogden材料モデルのパラメータ同定のための試験法の開発2013

    • Author(s)
      窪田陽考,プラムディタ ジョナス アディティヤ,田邊裕治,伊藤雅人,渡邊竜司
    • Organizer
      日本機械学会 シンポジウム:スポーツ・アンド・ヒューマン・ダイナミクス
    • Place of Presentation
      東京都
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 超弾性Ogdenモデルのパラメータ同定のための試験法の開発およびその検証シミュレーション2013

    • Author(s)
      Jonas A. Pramudita,伊藤雅人,窪田陽考,渡辺竜司
    • Organizer
      PUCA2013 - ESI Users’ Forum Japan
    • Place of Presentation
      東京都
    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ブレード押し込み試験における皮膚模擬材料の変形挙動の解析2013

    • Author(s)
      山田達郎,プラムディタ ジョナス アディティヤ,清水雄介,伊藤雅人,渡邊竜司
    • Organizer
      日本実験力学会2013年次講演会
    • Place of Presentation
      由利本荘市
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 鋭利物の切れ味評価装置及び切れ味評価方法2014

    • Inventor(s)
      プラムディタ ジョナス アディティヤ,清水 雄介,田邊 裕治
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人新潟大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2014-131730
    • Filing Date
      2014-06-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 一様二軸引張試験用治具2013

    • Inventor(s)
      プラムディタ ジョナス アディティヤ,窪田陽考,田村隆,田邊裕治
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人 新潟大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2013-165003
    • Filing Date
      2013-08-08
    • Related Report
      2013 Research-status Report

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Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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