Schneider, Christian: Aufbau eines detaillierten Modells der Halswirbelsäule für das FE-Menschmodell CASIMIR

Abstract in Deutsch:

Ganzkörperschwingungen können Gesundheitsschädigungen hervorrufen. Auf Grundlage eines in [7] und [42] vorgestellten FE-Modells sollen Untersuchungen der Wirbelsäule im lumbalen Bereich ermöglicht werden. Die Erweiterung dieses Modells um die zervikale Wirbelsäule begründet sich in epidemiologischen Untersuchungen, welche einen Zusammenhang zwischen Beschwerden im Nacken-Schulter-Bereich und Vibrationen aufweisen. Auch die große Beweglichkeit des Halses im Vergleich zur übrigen Wirbelsäule dient als Indiz für die Vermutung erhöhter Beanspruchungen unter externer Anregung. Zur Erarbeitung der geometrischen Abmessungen und der Materialeigenschaften im HWS-Bereich, werden im ersten Abschnitt dieser Arbeit anatomische Betrachtungen durchgeführt. Darauf aufbauend folgt, im zweiten Abschnitt die Erstellung eines detaillierten Submodells der HWS. Anschließend werden die erarbeiteten Ergebnisse des Submodells in Gegenüberstellung zu Messdaten statisch validiert. Validierungsgrundlage bilden Messdaten unterschiedlicher Versuche mit Leichenteilen. Der dritte Abschnitt dieser Arbeit beschäftigt sich mit der Modellkondensation. Hierbei wird das detaillierte Submodell abstrahiert um die im Modell vorhandenen Freiheitsgrade zu reduzieren. Anschließend wird das Submodell in das bestehende Ganzkörpermodell implementiert und validiert. Grundlage der Validierung bildet hierbei, das Verhalten im Vergleich zum ursprünglichen Ganzkörpermodell und Daten von Übertragungsfunktionen aus Messungen am lebenden Objekt. Abschließend werden Aussagen zur Nutzung für die Risikoabschätzung und ein Ausblick für eine mögliche Nutzungen des Modells gegeben.