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2014 年度 実績報告書

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

研究課題

研究課題/領域番号 25870247
研究機関新潟大学

研究代表者

プラムディタ ジョナス  新潟大学, 自然科学系, 助教 (50615458)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード皮膚裂傷 / 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
研究実績の概要

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.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Tensile Properties of Porcine Skin in Dorsal and Ventral Regions2014

    • 著者名/発表者名
      Jonas A. Pramudita, Yusuke Shimizu, Yuji Tanabe, Masato Ito and Ryoji Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of the Japanese Society for Experimental Mechanics

      巻: 14 ページ: s245-s250

    • DOI

      10.11395/jjsem.14.s245

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      山田達郎,プラムディタ ジョナス,田邊裕治
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第52期総会・講演会
    • 発表場所
      柏崎市
    • 年月日
      2015-03-07 – 2015-03-07
  • [学会発表] 柔軟物の力学的特性評価のための実験技術の開発2015

    • 著者名/発表者名
      プラムディタ ジョナス アディティヤ
    • 学会等名
      佐渡産業創造塾
    • 発表場所
      佐渡市
    • 年月日
      2015-02-23 – 2015-02-23
    • 招待講演
  • [学会発表] ブタ皮膚の力学的特性の評価とモデル化2015

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      日本機械学会第27回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      新潟市
    • 年月日
      2015-01-09 – 2015-01-10
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      日本機械学会第27回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      新潟市
    • 年月日
      2015-01-09 – 2015-01-09
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      伊藤 雅人,プラムディタ ジョナス アディティヤ
    • 学会等名
      PUCA2014 - ESI Users' Forum Japan
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2014-11-20 – 2014-11-21
  • [学会発表] Study on the Deformation Behavior of Skin Simulant during Penetration of Blunt Object2014

    • 著者名/発表者名
      Jonas A. Pramudita, Tatsuro Yamada, Yusuke Shimizu, Yuji Tanabe, Masato Ito and Ryoji Watanabe
    • 学会等名
      9th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics (9th ISEM `14)
    • 発表場所
      New Delhi (India)
    • 年月日
      2014-11-01 – 2014-11-06
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      嘉藤将史,プラムディタ ジョナス アディティヤ,田邊 裕治
    • 学会等名
      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
    • 発表場所
      長岡市
    • 年月日
      2014-10-29 – 2014-10-31
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2014 材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      福島市
    • 年月日
      2014-07-18 – 2014-07-21
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      プラムディタ ジョナス アディティヤ
    • 学会等名
      新潟大学新技術説明会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2014-06-03 – 2014-06-03
  • [学会発表] Development of Test Methods for Parameter Identification of Hyperelastic Ogden Model and Its Validation2014

    • 著者名/発表者名
      Masato Ito, Ryoji Watanabe, Jonas A. Pramudita
    • 学会等名
      ESI Global Forum 2014
    • 発表場所
      Paris (France)
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-22
  • [産業財産権] 鋭利物の切れ味評価装置及び切れ味評価方法2014

    • 発明者名
      プラムディタ ジョナス アディティヤ,清水 雄介,田邊 裕治
    • 権利者名
      国立大学法人新潟大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2014-131730
    • 出願年月日
      2014-06-26

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公開日: 2016-06-01  

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