Piqueras Lorente, Ana
López Valdés, Francisco José (dir.)
Universidad de Zaragoza,
2024
Resumen: El propósito de esta tesis doctoral es mejorar los Modelos de Cuerpo Humano (HBM, por sus siglas en inglés) para predecir con precisión las deformaciones en pecho en impactos oblicuos y analizar cómo diferentes técnicas de personalización afectan estas predicciones. Los HBM, son modelos computacionales adaptables a características individuales, son fundamentales en la biomecánica. Medir con precisión la deflexión del pecho es esencial para evaluar la biomecánica torácica y el riesgo de lesiones. Por lo tanto, este estudio busca comparar las predicciones de deformación del pecho de HBM con datos reales para entender cómo factores específicos del sujeto influyen en el movimiento del pecho.
Para lograrlo, se realizaron tres pruebas con cadáveres humanos (PMHS) en un escenario de impacto oblicuo en el Laboratorio de Impacto de la Universidad de Zaragoza. Se usó el modelo SAFER HBM v8 basado en THUMS v3 como referencia para evaluar las técnicas de personalización. Se emplearon varias versiones del modelo, incluyendo el modelo base sin modificaciones y modelos con ajustes de columna vertebral, masa y antropometría para emular características de los PMHS. La correlación entre las predicciones y los resultados de las pruebas se midió con un análisis CORA.
Los siguientes capítulos se basaron en estos hallazgos, cada uno con un enfoque específico. El Capítulo 3 cuantificó el impacto de las técnicas de personalización en la cinemática de la columna vertebral durante impactos oblicuos, comparando predicciones de HBM con mediciones experimentales. Se identificaron factores que contribuyeron a las diferencias, como limitaciones en la modelización y variaciones relacionadas con la edad.
El Capítulo 4 analizó el movimiento de la columna vertebral en seis grados de libertad durante el impacto, explorando cómo las técnicas de personalización afectaron las predicciones de las rotaciones de la columna utilizando HBM. Se utilizó el Eje Finito Helicoidal (FHA) para modelar el movimiento dinámico y se compararon resultados de diferentes versiones de HBM evaluando su significancia estadística.
En el Capítulo 5, la investigación evaluó la capacidad de predicción de deformación del pecho de los modelos. Se evaluó cómo las técnicas de personalización influyen en esta predicción. El estudio presenta un análisis de la sensibilidad de la deflexión del pecho del HBM frente a las distintas técnicas de personalización.
En resumen, esta tesis doctoral busca mejorar la comprensión de las respuestas biomecánicas en impactos oblicuos, especialmente en el pecho y la columna vertebral. Estos impactos son críticos para la prevención de lesiones y la seguridad automovilística. La investigación cuantifica la influencia de las técnicas de personalización en la cinemática de la columna vertebral y la deformación del pecho con HBM, contribuyendo al entendimiento de estas respuestas biomecánicas y señalando áreas para mejorar en la modelización predictiva.
Resumen (otro idioma):
Para lograrlo, se realizaron tres pruebas con cadáveres humanos (PMHS) en un escenario de impacto oblicuo en el Laboratorio de Impacto de la Universidad de Zaragoza. Se usó el modelo SAFER HBM v8 basado en THUMS v3 como referencia para evaluar las técnicas de personalización. Se emplearon varias versiones del modelo, incluyendo el modelo base sin modificaciones y modelos con ajustes de columna vertebral, masa y antropometría para emular características de los PMHS. La correlación entre las predicciones y los resultados de las pruebas se midió con un análisis CORA.
Los siguientes capítulos se basaron en estos hallazgos, cada uno con un enfoque específico. El Capítulo 3 cuantificó el impacto de las técnicas de personalización en la cinemática de la columna vertebral durante impactos oblicuos, comparando predicciones de HBM con mediciones experimentales. Se identificaron factores que contribuyeron a las diferencias, como limitaciones en la modelización y variaciones relacionadas con la edad.
El Capítulo 4 analizó el movimiento de la columna vertebral en seis grados de libertad durante el impacto, explorando cómo las técnicas de personalización afectaron las predicciones de las rotaciones de la columna utilizando HBM. Se utilizó el Eje Finito Helicoidal (FHA) para modelar el movimiento dinámico y se compararon resultados de diferentes versiones de HBM evaluando su significancia estadística.
En el Capítulo 5, la investigación evaluó la capacidad de predicción de deformación del pecho de los modelos. Se evaluó cómo las técnicas de personalización influyen en esta predicción. El estudio presenta un análisis de la sensibilidad de la deflexión del pecho del HBM frente a las distintas técnicas de personalización.
En resumen, esta tesis doctoral busca mejorar la comprensión de las respuestas biomecánicas en impactos oblicuos, especialmente en el pecho y la columna vertebral. Estos impactos son críticos para la prevención de lesiones y la seguridad automovilística. La investigación cuantifica la influencia de las técnicas de personalización en la cinemática de la columna vertebral y la deformación del pecho con HBM, contribuyendo al entendimiento de estas respuestas biomecánicas y señalando áreas para mejorar en la modelización predictiva.
Resumen (otro idioma):
Pal. clave: biomecánica ; simulación
Titulación: Programa de Doctorado en Ingeniería Mecánica
Plan(es): Plan 514
Área de conocimiento: Ingeniería y Arquitectura
Nota: Presentado: 17 05 2024
Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, , 2024
Aportación del TFG/M a la Sostenibilidad: Garantizar una vida saludable y promover el bienestar para todos y todas en todas las edades. Desarrollar infraestructuras resilientes, promover la industrialización inclusiva y sostenible, y fomentar la innovación. Conseguir que las ciudades y los asentamientos humanos sean inclusivos, seguros, resilientes y sostenibles.
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Registro creado el 2024-07-09, última modificación el 2024-07-09
