Symulacje numeryczne uszkodzeń kręgosłupa ludzkiego powstałych na skutek zderzenia pojazdu z barierą drogową
Grant ID: PT01165
Project leader: Wojciech Witkowski
Implementers:
- Wojciech Witkowski
- Łukasz Pachocki
- Karol Daszkiewicz
- Dawid Bruski
- Agnieszka Sabik
- Tomasz Wiczenbach
- Wiktoria Kolczyk
Politechnika Gdańska
Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska
Gdańsk
Start date: 2024-04-22
Planned end date: 2027-04-22
Project summary
Projekt dotyczy badaniu uszkodzeń kręgosłupa ludzkiego do jakich może dojść w trakcie zderzeń pojazdów z drogowymi barierami ochronnymi. Badania mają charakter symulacyjny i zostaną przeprowadzone za pomocą metody elementów skończonych w środowisku głównie w środowisku programu LS-DYNA. Obliczenia wspomagające będą przeprowadzone także w programie Abaqus. Przygotowanie modeli numerycznych będzie wspomagane programem Hypermesh.
Zasadniczym zagadnieniem badawczym jest określenie wpływu przeciążeń na tkanki kręgosłupa ze szczególnym uwzględnieniem tkanek miękkich. Projekt przewiduje wykorzystanie autorskich równań matematycznych opisujących zależności między naprężeniem a odkształceniem w modelu tkanek miękkich np. wiązadeł. Ze względu na krótkotrwałość, zakres wzajemnych przemieszczeń kręgów kręgosłupa i intensywność zjawiska stosowane będą modele materiału uwzględniające duże odkształcenia skończone oraz wpływ prędkości odkształcenia.
Zasadniczym zagadnieniem badawczym jest określenie wpływu przeciążeń na tkanki kręgosłupa ze szczególnym uwzględnieniem tkanek miękkich. Projekt przewiduje wykorzystanie autorskich równań matematycznych opisujących zależności między naprężeniem a odkształceniem w modelu tkanek miękkich np. wiązadeł. Ze względu na krótkotrwałość, zakres wzajemnych przemieszczeń kręgów kręgosłupa i intensywność zjawiska stosowane będą modele materiału uwzględniające duże odkształcenia skończone oraz wpływ prędkości odkształcenia.
Publications
- Sabik A., Daszkiewicz K., Witkowski W., Łuczkiewicz P, omparative analysis of mechanical conditions in bone union following first metatarsophalangeal joint arthrodesis with varied locking plate positions: A finite element analysis, PLOS ONE 19, (2024) 1-14
- Sabik A, Comment on permeability conditions in finite element simulation of bone fracture healing, COMPUTER METHODS IN BIOMECHANICS AND BIOMEDICAL ENGINEERING, -, (2024) 1-12
- Sabik A, Bone healing under different lay‐up configuration of carbon fiber‐reinforced PEEK composite plates, JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART B-APPLIED BIOMATERIALS 8, (2024) 1-11
- Pachocki, Łukasz, & Fang, H. , Numerical modelling of different airbag folding patterns and their influence on occupant responses in frontal vehicle impact, INTERNATIONAL JOURNAL OF CRASHWORTHINESS 296, (2024) 1035-1050
- J. Chróścielewski , A. Sabik , W. Witkowski, Nonlinear theory and finite element analysis of cylindrical deformation of hyperelastic thick rods, International Journal of Engineering Science 212, (2025) 104269
- T. Wiczenbach, L. Pachocki, W. Witkowski, B. Meronk, K. Wilde, On Implementation of a Finite Element Visco-Hyperelastic Material Model for Spinal Ligaments in Explicit Time Integration Method With an Infinite Impulse Response Filtering Technique, International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering 41, (2025) e70075
- A. Sabik, A. Andrzejewska-Sroka , K. Daszkiewicz , M. Rucka , W. Witkowski, Evaluation of PLA gyroid scaffold for long bone fracture treatment: numerical and experimental study, Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials 170, (2025) 107110
- Tomasz Wiczenbach, Radosław Wolny, Agnieszka Sabik, Lukasz Pachocki, Edyta Spodnik, Wojciech Witkowski, Transversely isotropic hyperelastic laws for 2D FEM modeling of human thoracic spine ligaments, Scientific Reports 15, (2025) 39483
Contact
Traugutta 75, Street, 80-221 Gdańsk
tel.: + 48 58 347 24 11
email: office@task.gda.pl
NIP: 584-020-35-93
REGON: 000001620
Opening hours: Monday-Friday 08.00 am – 03.00 pm