Ligamenti vratne hrbtenice imajo življenjsko pomembno vlogo pri zagotavljanju stabilnosti vratne hrbtenice in varnih fizioloških meja gibanja vratu in glave. Zato so raziskave na področju karakterizacije mehanskih lastnosti in numeričnega modeliranja odziva ligamentov vratne hrbtenice zelo pomembne. V predstavljeni študiji je raziskan in s poenostavljenim pristopom numerično modeliran vpliv starosti darovalca na poškodbo treh glavnih ligamentov vratne hrbtenice: ALL, PLL in LF. Skupno 46 vzorcev človeških ligamentov vratne hrbtenice je bilo 24 do 48 ur po smrti darovalca pripravljenih za izvajanje preizkusov. Opravljeni so bili enoosni natezni preizkusi v smeri poteka vlakenc v fizioloških pogojih na namensko pripravljeni napravi za nateg. Rezultati preizkusov so pokazali značilen vpliv starosti darovalca na nastanek poškodbe preizkušenih ligamentov (največjo silo in raztezek). Mehanski odziv ligamentov vratne hrbtenice je bil modeliran s pomočjo poenostavljenega fenomenološkega modela v področju 'toe' in linearnem področju. Trend vpliva starosti darovalca na strukturne lastnosti tkiva je bil numerično modeliran s pomočjo snovnih parametrov v funkciji staranja, kar nakazuje pristop k poenostavljenem modeliranju ligamentov vratne hrbtenice v modelih z metodo končnih elementov. Modelu je bila dodana funkcija (spremenljivka) starosti darovalca, tako da numerični model pokaže način popisa mehanskega odziva ligamentov vratne hrbtenice pri starosti darovalca med 20 in 80 let.
F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj
COBISS.SI-ID: 13975579Nihajne poškodbe vratne hrbtenice predstavljajo izjemno ekonomsko breme za družbo s simptomi poškodbe, ki lahko v določnih primerih trajajo več kot eno leto. Številne raziskave nihajne poškodbe so bile narejene za normalen položaj sedenja, zaradi česar je posledično slabo raziskan vpliv različnih leg sedenja udeležencev v prometnih nezgodah na nihajno poškodbo. Zato je bil razvit podroben numerični model človeškega vratu z metodo končnih elementov. Izvedena je bila primerjalna analiza vpliva štirih tipskih načinov sedenja na možnost pojava nihajne poškodbe. Štirje raziskani položaji sedenja so: Normalen položaj, v katerem je hrbet naslonjen na naslon sedeža z glavo v pokončni legi; Trup nagnjen naprej, za približno 10% glede na naslon sedeža; Glava nagnjena naprej, tako da vrat tvori kot približno 20% glede na lego vratu v Normalnem položaju in Glava in trup nagnjena naprej za 20% oz. 10%. Primerjalna študija je obsegala analizo deformacije kapsularnega, anteriornega, posteriornega in ligamenta flava ter nivo nefiziološke zakrivljenosti vratu v obliki črke S. Rezultati raziskave so pokazali, da sta položaja sedenja Glava nagnjena naprej in Glava in trup nagnjena naprej najbolj nevarna za poškodbe kapsularnih ligamentov v zgornjem oz. spodnjem delu vratne hrbtenice. Za nefiziološki pojav zakrivljenosti vratne hrbtenice v obliki črke S sta najbolj nevarna položaja sedenja Glava nagnjena naprej in Trup nagnjen naprej. Predstavljena raziskava je pokazala vpliv položaja sedenja na možnosti poškodbe posameznih mehkih tkiv vratne hrbtenice. Z uporabo razvitega numeričnega modela človeškega vratu pa je možno preučevanje mehanizma nihajne poškodbe s ciljem njenega preprečevanja. Ti rezultati pomembno dopolnjujejo razumevanje nihajne poškodbe, saj je bila v dosedanjih študijah praviloma privzeta idealna drža telesa. Naši rezultati ne bi bili mogoči brez verificiranega modela vratu in ustreznih podatkov o mehanskih lastnostih anatomskh struktur vratu.
F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj
COBISS.SI-ID: 14908187Prispevek predstavlja uporabo računalniških simulacij za ugotavljanje možnih vzrokov poškodb, ki jih vozniki motornih koles lahko utrpijo v prometnih nezgodah. V raziskavi so bili simulirani različni tipi nezgod z udeležbo motornih koles. Za simulacije smo uporabili model motornega kolesa Kawasaki ER-5, osebnega vozila Suzuki Swift in preizkusne lutke Hybrid III. Na podlagi pregledane literature smo določili več najpogostejših scenarijev poteka nezgode, ter jih simulirali v MKE-okolju LS-Dyna. Za voznika motornega kolesa smo na podlagi rezultatov simulacij analizirali obremenitve in možne poškodbe posameznih telesnih segmentov. Rezultate simulacij smo uporabili tudi za določitev škode na udeleženih osebnih vozilih in njene odvisnosti od naletne hitrosti, ki je v praksi težko ugotovljiva. Izsledki prispevka so v pomoč sodnim izvedencem pri ugotavljanju vzrokov poškodb motociklistov, kot tudi pri izboljšanju prometne varnosti.
B.03 Referat na mednarodni znanstveni konferenci
COBISS.SI-ID: 13275675Opaženo je večje število prometnih nesreč za radi naleta vozila v steno varnostne predorske niše v zadnjih dveh letih v državah z dolgimi predori. V večini primerov so takšni trki vozil z smrtnim izidom, kar dodatno opozarja na nujnost reševanja problema. Čeprav so varnostne ustavne predorske niše zgrajene v skladu z veljavno zakonodajo, se je izkazalo, da SOS-predorske niše v smeri naleta vozila predstavljajo resno tveganje za varnost prometa. Na podlagi rezultatov analize MKE-modela v programskem okolju LS-Dyna za različne scenarije trka, je bila narejena primerjalna analiza obeh sistemov zaščite z namenom ugotavljanja njihove učinkovitosti in primernosti za vgradnjo v obstoječe SOS-prostore predorskih niš. Na podlagi primerjalne analize vrednosti indeksa neugodnih pojemkov (MVP), velikosti teoretične hitrosti glave pri udarcu (THGU) in vrednosti pojemka glave po udarcu (PGU) naletna blazina, sestavljena iz jeklenih cevi, zagotavlja najboljše rezultate pri trkih vozil v steno SOS-predorkih niš.
B.03 Referat na mednarodni znanstveni konferenci
COBISS.SI-ID: 15098907Na področju prometne informatike je bila v okviru dela na programu razvita in izdelana podatkovna baza, ki trenutno vsebuje podatke o prometnih nezgodah v Sloveniji (1994-2015), podatke o infrastrukturi (iz različnih virov: MZI, GURS, OpenStreetMap), podlage z različnimi zemljevidi in ortofotografijami ter ostale lokalne podatke (npr. podatke o prometnih obremenitvah za pilotno območje Mestne občine Ljubljana). Za prikaz podatkov na interaktivnem zemljevidu je bila razvita spletna aplikacija ki končnim uporabnikom omogoča tudi možnosti prilagajanja prikaza glede na različne kriterije. Izdelani so bili algoritmi klasifikacije konfliktnih točk (točke križanja, križišča, krožišča, prehodi cest čez železniške proge), ki služijo za preliminarno preizkušanje metod njihovega razvrščanja po različnih varnostnih kriterijih. Na zbranih podatkih je bila opravljena analiza njihove kakovosti, za kar so bili razviti algoritmi za strojno odpravljanje napak v podatkih o prometnih nezgodah.
B.03 Referat na mednarodni znanstveni konferenci
COBISS.SI-ID: 14624027