2014 Fiscal Year Annual Research Report
デジタル画像相関法による皮膚裂傷の力学的発生条件の解明と傷害予測解析への応用
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25870247
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
プラムディタ ジョナス 新潟大学, 自然科学系, 助教 (50615458)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 皮膚裂傷 / 傷害指標 / 有限要素解析 / デジタル画像相関法 / 力学的パラメータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，住宅内事故による皮膚裂傷が多く発生している．皮膚裂傷は軽度な傷害であるため，研究課題としてあまり注目されず，その発生メカニズムおよび力学的発生条件が明らかになっていないのは現状である．そこで，本研究では皮膚裂傷の力学的発生条件を実験的および解析的に解明し，皮膚裂傷の発生可能性を予測できる手法を提案することを目的としている．平成26年度では，デジタル画像相関法による柔軟物表面のひずみ分布の取得，押し切り試験結果に基づいた裂傷発生クライテリアの提案，皮膚有限要素モデルの構築および有限要素解析による皮膚の力学的応答の解明を行った．本研究から以下の成果を得た．
(1) デジタル画像相関法を用いて押し切り試験時の皮膚模擬材料およびブタ皮膚の表面におけるひずみ分布を計測し，破断時の荷重等との関係を明らかにした．
(2) ブタ皮膚による押し切り試験の結果を統計的に分析することにより皮膚裂傷の発生確率を予測できるリスクカーブを提案した．
(3) ブタ皮膚の単純引張試験，一軸拘束一軸引張試験および一様二軸引張試験を行い，試験結果をもとにOgden材料モデルのパラメータ同定を行い，詳細な皮膚有限要素モデルを構築した．
(4) 皮膚有限要素モデルを用いて押し切り試験の再現解析を行い，皮膚モデルにおける様々な力学的応答を明らかにし，皮膚裂傷の発生を予測できる力学的パラメータを検討した．
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