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龙图腾网获悉中国汽车工程研究院股份有限公司申请的专利一种可再现胸腔扭转性能的有限元模型建模方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119475855B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411431281.6，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种可再现胸腔扭转性能的有限元模型建模方法是由万鑫铭;邬晓凡;刘煜;刘明;张辉达;程阔;范体强;杨睿;王强;李佳鹏设计研发完成，并于2024-10-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种可再现胸腔扭转性能的有限元模型建模方法在说明书摘要公布了：本发明涉及车辆安全评估技术领域，具体涉及一种可再现胸腔扭转性能的有限元模型建模方法。包括：通过躺姿断层扫描图像提取出胸腔的几何轮廓，胸腔结构包括胸骨、胸椎和肋骨结构，基于站姿X射线计算机断层扫描影像对胸椎后凸角进行修正，重建胸腔三维几何模型；通过网格划分、材料属性定义建立胸腔有限元模型；在胸椎横突和肋骨头之间建立球铰链；将胸腔有限元模型组装到整人元模型中；进行参数化模型优化。该技术方案能够结合真实的解剖学结构和多方向复杂碰撞工况的胸部响应数据建立可再现胸腔扭转性能的高生物逼真度有限元模型，以便更加准确地预测VRU交通事故中的胸部伤情。

本发明授权一种可再现胸腔扭转性能的有限元模型建模方法在权利要求书中公布了：1.一种可再现胸腔扭转性能的有限元模型建模方法，其特征在于，包括：通过躺姿断层扫描图像提取出胸腔的几何轮廓，胸腔结构包括胸骨、胸椎和肋骨结构，基于站姿X射线计算机断层扫描影像对胸椎后凸角进行修正，重建胸腔三维几何模型；通过网格划分、材料属性定义建立胸腔有限元模型；在胸椎横突和肋骨头之间建立球铰链；将胸腔有限元模型组装到整人元模型中；进行参数化模型优化； 进行参数化模型优化，包括以下内容： 提取胸部正碰、侧碰、斜向碰撞的边界条件；利用已构建的整人有限元模型，根据边界条件建立三组对应的基础仿真模型； 在仿真模型中，将肋横突关节处球铰链三个方向的转动刚度SX、SY、SZ，肋横突关节处韧带的杨氏模量ETCJ以及肋头关节处韧带的杨氏模量ERHJ作为优化设计变量，构成矢量,如下式： 上述参数共同决定了胸腔在受到外力作用时的运动响应特性； 进行参数化模型优化，包括以下内容： 定义胸腔压缩量CC和偏转量CD作为响应指标； 以同时降低正碰、侧碰、斜向碰撞三种工况下仿真模型胸腔压缩量CCk,test和偏转量CDk,test相对于生物力学试验胸腔压缩量CCk,PMHS和偏转量CDk,PMHS的误差为优化目标，建立目标函数，如下式： 其中，表示压缩量的均方根误差，表示偏转量的均方根误差，表示工况，指正碰工况，指侧碰工况，指斜碰工况，为设计变量，指工况变量条件下仿真模型的胸腔压缩量，指工况下尸体的胸腔压缩量，指工况变量条件下仿真模型的胸腔偏转量，指工况下尸体的胸腔偏转量； 将多目标优化问题表述为： 其中，为设计变量空间； 进行参数化模型优化，还包括以下内容： 基于正交试验矩阵设计仿真试验，通过大量仿真，收集了丰富的数据点，并构建了初始数据集X0，此时外循环次数i=0； 基于训练数据集，建立了多种代理模型，包括响应面法、径向基函数、高斯过程；通过验证数据集对代理模型进行筛选，选择拟合度最高的代理模型进行后续的优化； 求解得到最优设计变量和理论响应结果，并且将此设计变量带入仿真模型中进行计算，提取对应的实际响应结果；检查此优化过程是否收敛，若收敛，且理论响应结果和相对误差小于5%，则最优胸部有限元模型的参数是，如果不收敛，循环次数为i=i+1，将数据点，加入数据集中构成数据集Xi，继续前面的步骤进行迭代，直到满足收敛条件为止。

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