中长期飞行骨丢失对脊柱抗冲击性能影响的建模与仿真

项目名称： 中长期飞行骨丢失对脊柱抗冲击性能影响的建模与仿真

项目编号： No.60971094

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 马红磊

作者单位： 中国航天员科研训练中心

项目金额： 36万元

中文摘要： 载人航天中长期在轨失重飞行后骨丢失引起脊柱抗冲击性能下降的突出问题，在飞船着陆冲击时严重威胁航天员生命安全和飞行任务成败。采用经济、有效的有限元建模与仿真方法，建立具有随时间动态演化的人体脊柱仿真模型,预测载人航天中长期在轨失重飞行骨丢失后脊柱抗冲击性能变化，对未来飞船安全性设计与鉴定具有重要的意义。 本课题拟通过人体腰椎松质骨动态、静态、MicroCT等检测和实验，建立适合描述松质骨材有效性质的高阶细观力学模型，获得松质骨粘弹性大变形动态本构模型，整合先期所获得的人体卧床实验骨密度变化数据，揭示该本构模型随失重时间的演化规律，解决如何建立高孔隙率松质骨材料随失重时间演化的高应变率动态本构模型这一关键科学问题；然后应用该本构模型，建立动态演化的脊柱生物力学仿真模型，解决我国未来载人神舟飞船着陆冲击医学评价标准的问题，并为与人体脊柱损伤相关的其他研究和防护措施研制提供理论和技术支持。

中文关键词： 骨丢失；脊柱；着陆冲击；动态性能；

英文摘要：

英文关键词： bone loss；spine；landing impact；dynamic property；