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利用有限元前处理软件Hypermesh对胸腹部骨骼、肝脏及城市道路护栏几何模型进行网格划分，利用LS-DYNA开发的有限元前处理软件LS-PrePost进行模型的属性、材料、关键字及速度设置。碰撞贯穿有限元模型如图4所示。
为了提高计算效率和精度，薄壁长杆的网格与胸腹部接触较近区域采用局部加密的方法。城市道路护栏简化为薄壁长杆，薄壁长杆的单元类型为SectShll，肝脏和胸腹部骨骼的单元类型均为SectSld。薄壁长杆与胸腹部骨骼的网格单元采用八节点六面体，由于肝脏几何模型不规则，所以肝脏的网格单元采用四节点四面体，以更好表现出肝脏的实际形状。薄壁长杆与肝脏以及胸腹部骨骼与肝脏之间的接触方式均采用ERODING_SURFACE_TO_SURFACE，胸腹部骨骼之间的接触方式采用SingeSurface定义其自接触。静摩擦系数与动摩擦系数均设定为0.2。
薄壁长杆侵彻肝脏及胸腹部骨骼模型包括156109个节点、8800个壳单元、138027个体单元。参考人体医学解剖结构连接胸骨和肋骨、肋骨和肋骨模型，采用共节点连接模拟，采用刚性连接肋骨和脊椎模型进行模拟。
Ls-Dyna仿真中定义薄壁长杆的X-Velocity为60 km/h。模拟时间为8ms，仿真过程取四个关键性时刻进行分析，包括(a)起始时刻；(b)接触肝脏时刻；(c)接触胸后肋骨时刻；(d)侵彻贯穿整个肝脏及胸腹部骨骼时刻，如图6所示，模拟时间为8ms。图为薄壁长杆在0ms，0.5ms，4.5ms，6ms时碰撞肝脏及胸腹部骨骼时刻状态以及时刻应力图。
0-0.5ms时穿透部位的肋骨发生断裂，肝脏开始被薄壁长杆穿透，如图（b）所示。4.5ms时，腹部背面肋骨被护栏长杆碰撞冲击，薄壁长杆基本贯穿胸腹部，肝脏遭到侵彻，并被挤压穿透。4.5ms-6ms时胸腹部后肋骨断裂，薄壁长杆完全贯穿胸腹部并裸露在人体外，肝脏遭到完全性侵彻，并被薄壁长杆挤压发生移位。
损伤机理
当城市道路护栏沿着其运动的方向前进穿透肝脏时，护栏长杆直接破坏肝脏内部组织，造成肝脏的贯穿损伤。为了提高本贯穿模型的可视化，本研究视汽车与薄壁长杆为一个独立的系统，忽略其他微小的能量损失。根据机械能守恒定律，汽车碰撞城市道路护栏前的自身动能转变为薄壁长杆作用于肝脏及胸腹部骨骼的作用力与该力的作用距离的乘积。薄壁长杆的动能主要消耗在对肝脏和胸腹部骨骼的直接损伤作用上。它作用于折断胸腹部前后肋骨与刺穿肝脏及损坏通道周围的组织和内脏等，对其造成直接损伤。
在护栏的薄壁长杆以一定的速度贯穿乘员的肝脏及胸腹部骨骼过程中，其本身具备很大能量。首先，碰撞产生的压力波的传递效应可通过能量传递的方式将其传导给肝脏、胸骨骼、软组织和其他薄壁长杆周围的组织，造成邻近器官的损伤。其次，由于肝脏等胸腹部器官组织通过肌肉组织、血管等互相连接，彼此之间存在粘连力，当肝脏被城市道路护栏刺穿时，肝脏在胸腹部发生相对位移，随后肝脏周围的组织会迅速的发生相对运动，从而产生二次间接损伤。
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