• Title/Summary/Keyword: 유한요소 인체모델

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Development of Finite Element Human Model for Crash Simulation (유한요소 인체 모델의 개발)

  • 이인혁;최형연;한동철
    • Computational Structural Engineering
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    • v.17 no.1
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    • pp.50-64
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    • 2004
  • 유한요소 인체모델은 인체의 기계적 특성을 수치 모형화 한 것이며, 외부로부터 다양한 기계적 하중을 받는 상황에서 인체의 거동과 상해와 같은 여러 현상들을 해석적으로 규명하고자 할 때 주로 사용된다. 따라서 인체 모델은 인체를 구성하고 있는 골격, 인대, 근육, 살, 장기 등의 특성을 수치적으로 정확히 표현하여야 한다. 그러나 인체는 매우 복잡한 메커니즘 속에서 동작하고 있기 때문에, 해석적으로 인체의 모든 특성을 구현하는 것은 현실적으로는 거의 불가능하다. 이 때문에, 인체 모델은 인체모델을 사용하고자 하는 상황이나 목적에 적합하도록 적절히 단순화되어야 한다.(중략)

디지털 인체모델의 공학적 활용

  • Park, Sang-Baek;Chae, Su-Won
    • Journal of the KSME
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    • v.55 no.3
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    • pp.33-37
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    • 2015
  • 이 글에서는 디지털 인체모델, 특히 유한요소 인체 모델을 이용하여 제품 설계 시 인체 맞춤형 설계를 위한 다양한 기존 연구들과 최근 연구 동향에 대하여 설명한다.

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Pressure Analysis of the Plantar Musculoskeletal Fascia Using a Fine Finite-Element Model (인체 족부 근골격계 상세 유한요소모델링을 통한 족저압 해석)

  • Jeon, Seong-Mo;Kim, Cheol
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.35 no.10
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    • pp.1237-1242
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    • 2011
  • The A detailed 3D finite-element analysis model of a human foot has been developed by converting CT scan images to 3D CAD models in order to analyze the distribution of plantar pressure. The 3D foot model includes all muscles, bones, and skin. On the basis of this model and the pressure distribution results, shoes for diabetes patients, which can make the plantar pressure distribution uniform, may be designed through finite-element contact analysis.

Generation of the FE Model of a Korean Young Male Adults and Determination of Mechanical Properties for Engineering Analysis (한국 성인 남성의 공학 해석용 정밀 유한 요소 모델 생성과 뼈의 물성 획득에 관한 연구)

  • Yoo, Seung-Hyun;Kim, Hak-Kyun;Kim, Jong-Bum
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.26 no.2
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    • pp.115-121
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    • 2006
  • Geometries, boundary renditions, loading renditions and mechanical properties are essential for finite element analysis. However it is a very difficult task to obtain In-vivo geometry and mechanical properties of human body. In this study totally 38 kinds of inner organs are segmented using MRI of young male with Korean standard body shape to make a finite element model. And RUS has been used to acquire anisotropic elasticity matrix of the femoral head.

Development of Model of Joint Instability of the patients with Degenerative Disease in Spine (척추 퇴행성 환자의 관절 불안정 모델 개발)

  • Choi, Dae Kyung;Kim, Yoon Hyuk;Kim, Kyungsoo
    • Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.265-266
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    • 2011
  • 본 연구에서는 유한요소 해석 방법을 이용하여 척추 퇴행성 질환을 가진 환자의 관절 불안정 모델을 개발 및 검증하였다. 관절 불안정 모델은 정상요추 유한요소 모델의 인대 및 협부를 결손시켜 개발하였으며, 요추 유한요소 모델의 제 5 요추체를 완전히 고정시키고 추적 경로 방향의 400 N의 압축력을 가한 상태에서 10 Nm의 굴곡과 신전 모멘트를 가하였다. 굽힘 및 신전 시 관절 불안정 모델들의 회전량이 정상의 요추 모델의 회전량에 비하여 크게 나타났다. 또한 굽힘 시 관절 불안정 모델들의 전위거리가 정상에 비하여 크게 나타났다. 본 연구의 결과는 척추 불안정성의 원인 및 기전의 이해뿐만 아니라 다양한 인체정보 콘텐츠 분야에 널리 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

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Numerical Simulation of OOP(Out-of-Position) Problem with$5_{th}$ Percentile Female F.E Model ($5_{th}$ Percentile 성인 여성 유한요소 모델을 이용한 OOP(Out-of-Position) 문제에 대한 수치해석)

  • 나상진;최형연;이진희
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.12 no.3
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    • pp.177-183
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    • 2004
  • The out-of-positioned small female drivers are most likely to be injured during airbag deployment due to their stature and proximity to the steering wheel and airbag module. In order to investigate the injury mechanisms, some experimental studies with Hybrid III 5% female dummy and with female cadavers could be found from the open literatures. However, the given information from those experimental studies is quite limited to the standard conditions and might not be enough to estimate the airbag inflation aggressiveness regarding on the occupant responses and injury. In this study, a finite element analysis has been performed in order to investigate the airbag-induced injuries. A finite element 5% female human model in anatomical details has been developed. The validation results of the model are also introduced in this paper.

Biomechanical Evaluation of Total Disc Replacement in Spine (척추 인공디스크 수술의 생체역학적 평가)

  • Choi, Dae Kyung;Park, Won Man;Kim, Yoon Hyuk
    • Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.267-268
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    • 2011
  • 본 연구에서는 유한요소 해석 방법을 이용하여 경추 유한요소 모델을 개발하고, 척추 인공디스크 수술 후 경추 분절의 생체역학적 특성을 평가하였다. 반구속 및 비구속 개념의 인공디스크가 삽입된 경추 유한요소 모델의 제 7 경추체를 완전히 고정시키고 추적 경로 방향의 50 N의 압축력을 가한 상태에서 1 Nm의 굴곡과 신전, 측면 굴곡, 비틀림 모멘트를 가하였다. 모든 방향의 하중 조건에서 인공디스크가 삽입된 경추 모델들의 회전량이 정상 경추 모델의 회전량에 비하여 크게 나타났다. 또한 인공디스크를 삽입한 운동 분절에서 정상에 비하여 후관절의 접촉력과 여섯 가지 주요 인대에 걸리는 응력이 높게 나타났다. 본 연구의 결과는 척추 인공디스크 수술 시 수술 방법의 선택뿐만 아니라 새로운 경추 수술용 임플란트 개발을 위한 인체정보 콘텐츠를 구축하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Development of $5^{th}$ percentile female finite Element Model for Crashworthiness Simulation - Part II Detail Modeling of Internal Components (충돌 안전도 해석을 위한 $5^{th}$ percentile 성인 여성 유한요소 모델 개발 - Part II 신체 부위 별 상세 모델 개발)

  • 나상진;최형연;이진희
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.25 no.4
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    • pp.283-288
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    • 2004
  • The finite element modeling of small female occupant for crash simulation is presented in this paper subsequently to the part I of articulated rigid body model. The limbs and internal components are additionally modeled by joining them to the articulated rigid body model for predicting the crash injuries such as bone fractures and joint dislocations. The behavioral characteristics of each limbs and internal components were validated against available cadaveric test results. Accordingly, the human model proposed in this paper could be utilized for the investigation of impact injury mechanism and further complement the lacking biofidelity of current crash dummy.