Modelowanie uszkodzeń odcinka szyjnego kręgosłupa ludzkiego w trakcie zderzenia pojazdu z barierą drogową
Kierownik projektu: Wojciech Witkowski
Realizatorzy:
- Łukasz Pachocki
- Karol Daszkiewicz
- Agnieszka Sabik
- Dawid Bruski
Politechnika Gdańska
Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska
Gdańsk
Data otwarcia: 2021-02-04
Streszczenie projektu
Tematem projektu są symulacje numeryczne zderzeń pojazdów z różnymi typami drogowych barier ochronnych ze szczególnym uwzględnieniem opisu matematycznego i zrozumienia mechanizmów uszkodzenia kręgosłupa pojawiających się podczas uderzenia.
W projekcie skupiono się na wpływie przeciążeń w szczególności na miękkie tkanki kręgosłupa, których modelowanie jest otwartym zagadnieniem, gdzie poszukiwane są nowe rozwiązania. Oryginalnym aspektem projektu będzie opracowanie szczegółowego modelu materiałowego uwzględniającego zarówno różnorodne, przestrzenne właściwości tkanek jak i wpływ szybkozmiennych obciążeń w celu dokładnego opisu zachowania się więzadeł kręgosłupa, oraz numeryczna implementacja tego modelu. Prace zrealizowane zostaną z wykorzystaniem autorskich programów Metody Elementów Skończonych oraz w środowisku systemu LS-DYNA. Zespół badawczy posiada opracowane modele obliczeniowe barier ochronnych i pojazdów oraz dysponuje modelem numerycznym człowieka ViVA, który może być uzupełniony o modele tkanek miękkich kręgosłupa. Rezultaty z analiz zderzeń pojazdów pasażerskich z różnymi barierami będą mogły posłużyć, między innymi, jednostkom rządowym zajmującym się wydawaniem zaleceń do stosowań i użytkowania drogowych barier ochronnych na terenie państwa polskiego.
Projekt jest wspólnym przedsięwzięciem środowisk naukowych Politechniki Gdańskiej oraz Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego. Realizacja proponowanego projektu przyczyni się do rozwoju interdyscyplinarnych badań naukowych, pogłębiających wiedzę i doświadczenie pracowników obu uczelni. Za zadania związane z modelowaniem i symulacjami numerycznymi odpowiedzialny będzie zespół z Politechniki Gdańskiej, tematy dotyczące urazów poprowadzi zespół naukowców z Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego, natomiast badania doświadczalne prowadzone będą wspólnie.
W projekcie skupiono się na wpływie przeciążeń w szczególności na miękkie tkanki kręgosłupa, których modelowanie jest otwartym zagadnieniem, gdzie poszukiwane są nowe rozwiązania. Oryginalnym aspektem projektu będzie opracowanie szczegółowego modelu materiałowego uwzględniającego zarówno różnorodne, przestrzenne właściwości tkanek jak i wpływ szybkozmiennych obciążeń w celu dokładnego opisu zachowania się więzadeł kręgosłupa, oraz numeryczna implementacja tego modelu. Prace zrealizowane zostaną z wykorzystaniem autorskich programów Metody Elementów Skończonych oraz w środowisku systemu LS-DYNA. Zespół badawczy posiada opracowane modele obliczeniowe barier ochronnych i pojazdów oraz dysponuje modelem numerycznym człowieka ViVA, który może być uzupełniony o modele tkanek miękkich kręgosłupa. Rezultaty z analiz zderzeń pojazdów pasażerskich z różnymi barierami będą mogły posłużyć, między innymi, jednostkom rządowym zajmującym się wydawaniem zaleceń do stosowań i użytkowania drogowych barier ochronnych na terenie państwa polskiego.
Projekt jest wspólnym przedsięwzięciem środowisk naukowych Politechniki Gdańskiej oraz Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego. Realizacja proponowanego projektu przyczyni się do rozwoju interdyscyplinarnych badań naukowych, pogłębiających wiedzę i doświadczenie pracowników obu uczelni. Za zadania związane z modelowaniem i symulacjami numerycznymi odpowiedzialny będzie zespół z Politechniki Gdańskiej, tematy dotyczące urazów poprowadzi zespół naukowców z Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego, natomiast badania doświadczalne prowadzone będą wspólnie.
Publikacje
- Pachocki Ł., Daszkiewicz K., Łuczkiewicz P., Witkowski W, iomechanics of Lumbar Spine Injury in Road Barrier Collision–Finite Element Study, Frontiers in Bioengineering and Biotechnology brak, (2021) brak
- 2. Wilde K., Bruski D., Burzyński S., Chróścielewski J., Pachocki Ł., Witkowski W, n analysis of double-impact test of 1500-kg vehicle into w-beam guardrail system, Archives of Civil Engineering 67(2), (2021) 101-115
- 3. Jeliński Ł., Jamroz K., Budzyński M., Gobis A., Bruski D., Burzyński S., Możliwości i zasady stosowania hybrydowych urządzeń energochłonnych na przykładzie urządzenia SafeEnd, Drogownictwo 1, (2021) 2-16
- Influence of the femoral offset on the muscles passive resistance in total hip arthroplasty, Burzyński S., Sabik A., Witkowski W., Łuczkiewicz P, PLOS ONE 16(5), (2021) brak
- Bruski D., Burzyński S., Chróścielewski J., Wilde K., Witkowski W, Occupants Responses in the Full Scale Vehicle Crash Tests in Different Conditions, 14th Virtual Congress WCCM & ECCOMAS 2020 (11th to 15th Jan 2021) brak, (2021) brak
- Bruski D, Numerical simulations of the behaviour of road cable barriers in crash tests, POlitechnika Gdańska brak, (2021) brak
- Pachocki Ł., Daszkiewicz K., Łuczkiewicz P., Witkowski W, Biomechanics of Lumbar Spine Injury in Road Barrier Collision, 2. 16th US National Congress on Computational Mechanics (25th to 29th Jul 2021) brak, (2021) brak
- Daszkiewicz K., Biomechanics of the medial meniscus in the osteoarthritic knee joint, PeerJ e12509 , (2021) brak
- Witkowski W, Kuik L, Rucka M, Daszkiewicz K, Andrzejewska A,, Medially positioned plate in first metatarsophalangeal joint arthrodesis, Plos ONE 16(12), (2021) brak
- Bruski D., Burzyński S., Witkowski W., Analysis of passenger car crash with a cable barrier installed with anti-glare screens on a horizontal convex road curve with 400 m radius, International Journal of Impact Engineering -, (2022) 1-16
- Tysiąc P., Miśkiewicz M., Bruski D., Bridge Non-Destructive Measurements Using a Laser Scanning during Acceptance Testing: Case Study, Materials 15(23), (2022) 1-21
- Wolny R., Bruski D., Budzyński M., Pachocki Ł., Influence of a Lighting Column in the Working Width of a W-Beam Barrier on TB51 Crash Test, Materials 15(14), (2022) 1-19
- Budzyński M., Jamroz K., Jeliński Ł., Bruski D., Pachocki Ł., Bagiński G., ssessing Roadside Hybrid Energy Absorbers Using the Example of SafeEnd, Materials 15(5), (2022) 2-16
- Pachocki Łukasz, Numerical analysis of lumbar spine injury during road safety barrier collision, rozprawa doktorska, Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska -, (2022) -