Analysis of the Vibratory Characteristic of the Adult's and Baby's Brain Model

성인 뇌와 유아 뇌 모델의 진동 특성 해석

Using three dimensional finite element model of the human brain, vibratory characteristics of the human brain according to vibratory direction was analyzed. From this analysis 9, 14Hz and 2, 3Hz natural frequencies were calculated for adult's and baby's brain model respectively. Regardless of the vibratory direction relatively high shear stress, pressure and von Mises stress variation except acceleration were detected in the baby brain model. At each natural frequencies, adult's model showed relatively high stress level in the region of lower limb control area compared with upper limb control area at 14Hz natural frequency.

머리(뇌 포함) 부분에 대한 3차원 유한 요소 모델을 이용하여 진동 방향에 따른 응답특성을 해석하였다. 해석 결과 성인의 뇌는 9Hz, 14Hz에서 고유 진동수를 나타내었으며 유아의 뇌에서는 2Hz, 3Hz에서 고유 진동수가 계산되었다. 진동 방향에 관계없이 각 진동에 대해 계산된 가속도를 제외한 전단력, 압력, von-Mises 값의 최대, 최소값의 비는 성인에 비해 유아모델에서 더 크게 나타났다. 각 고유 진동수에서 성인모델은 14Hz에서 상지 중추보다 하지 중추를 관장하는 뇌의 영역에서 보다 큰 응력이 계산되어 상지에 의한 오동작 보다 하지에 의한 오동작을 일으킬 가능성이 더 큼을 유추할 수 있었다.