摘要：为研究飞行过程中不同头盔对飞行员颈部损伤的影响,基于头颈部多刚体动力学模型,对急转弯及稳定盘旋飞行工况下4种头盔情况开展了动力学分析。得到了不同头盔作用下颈部肌肉力、椎间力、力矩及颈部损伤指数N的变化规律,对不同头盔作用下的颈部损伤风险进行了评估。结果表明:所建立的头颈部模型与实验结果较为吻合,可以用来进行仿真模拟分析;相同飞行工况下,B头盔的佩戴使得头部质心前移,增加了颈部前屈时斜方肌的肌肉力;对于同一颈椎节段,B头盔的轴向压缩力最大,而C头盔导致的后伸力矩最大;在所有的计算工况中,上下颈椎的颈部损伤指数N均小于0.5,满足航空领域的安全要求;B头盔和C头盔的质量相近,而B头盔质心位置靠前,C头盔靠后,说明头盔质心的前后位置会对颈部的损伤产生重要影响。研究结果可为飞行员头盔的设计优化及其对颈部损伤的影响提供研究支撑。

摘要：目的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是一种生物可降解材料,是聚乳酸(PLA)和羟基乙酸(PGA)的共聚物,具有良好的生物相容性,降解方式为体降解。体降解会带来一个降解不均匀的问题,容易出现某一连接位置快速降解断裂,其余部分并未充分降解的情况,造成支架失效,分块脱落,造成危害。因为PLGA的降解性能主要与其受到的拉应力有关,故通过结构设计和优化,使得支架再植入后的应力分布的均匀性得到改善,从而改善支架的降解均匀性。方法将设计的支架平面展开。

摘要：目的基于拉胀单元设计的多孔骨植入体具有负泊松比效应,拥有与骨组织相近力学特性的同时具备良好抗拔出性能。因在宿主体内承受复杂的生理载荷,骨植入体需具备良好的抗疲劳性能,从而为骨组织修复过程提供持续的力学支撑。对负泊松比效应多孔骨植入体在拉-拉循环载荷下的疲劳特性展开探究。方法设计相同孔隙率的拉胀多孔试样和非拉胀多孔试样,以Ti6Al4V粉末为原料、采用选择性激光熔融工艺制备。

摘要：航空航天、交通、体育运动乃至日常生产生活中人体组织/器官损伤频繁、损伤率较高,但其损伤、修复/康复的评定以及在此基础上的植介入医疗器械或防护、康复装备设计均缺乏理论依据,其根本原因是复杂力学载荷下组织/器官损伤与修复之间关系缺乏定量化描述和参数化准则,进而影响植介入医疗器械与防护、康复装备的有效性评测及创新型设计。

摘要：目的软体机器人因其内在的顺应性,为机器人与人体之间更安全的柔性人机交互提供了新的解决方案,但软体机器人的顺应性为软件机器人的传感和控制带来新的挑战。本文提出一种弹簧增强的软体机器人模块,该软体机器人模块可以感知长度和输出力,为大变形的软体机器人的传感和控制提供了一种新的解决方法。方法该软体机器人模块利用飞行时间测距传感器监测软体机器人模块的长度变化并结合软体机器人内部气压的测量值。

摘要：目的椎弓根钉广泛应用于脊柱融合手术,但骨钉松动、脱出现象时有发生,尤其是对于骨质疏松患者。设计一种新型拉胀椎弓根钉,并根据骨钉与周围骨的生物力学相互作用规律,对拉胀椎弓根钉进行优化设计,以提高椎弓根钉对特定骨的固定性能。方法基于内凹型拉胀单元设计了一种拉胀椎弓根钉。通过设计拉胀单元壁厚和内凹角度来调节骨钉力学性能,并采用有限元方法进行表征。基于3D打印技术,以Ti6Al4V为材料制造骨钉。

摘要：目的脑卒中的高致残率导致患者在术后仍需进行长时间的康复治疗,进而增强其瘫痪侧的运动能力,提高生活质量,因为手部在ADL中起着尤为重要的作用,故对患者手部功能的恢复是康复治疗的关键。研究一种基于软体康复机器人与VR技术相结合的手部康复系统,探究该系统对康复过程中大脑皮层激活的影响。

摘要：目的椎间盘退变在人群中普遍存在,在形态学上始于髓核组织的外基质变性。临床中使用具有一定活动性的人工假体替代退变髓核的支撑及活动功能,这难以实现退变髓核生物学功能的完全恢复。可降解材料的快速发展为髓核组织退变后的功能重建提供了良好前景。然而,当前组织工程研究中往往专注于髓核生物学功能的重建而忽略了支架生物力学环境的构建,这给病人术后恢复带来困难,严重者更可能造成支架递送的有效成分被挤出而导致治疗失效。