MARC

 008260203s2023        us                              c    eng  d
■001000017366014
■00520260209102914
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798263396985
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32316202
■035    ▼a(MiAaPQ)GeorgiaTech72729
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a000
■1001  ▼aKohtanen,  Eetu.
■24510▼aComputational  and  Experimental  Investigation  of  Human  Skull  Dynamics
■260    ▼a[Sl]▼bGeorgia  Institute  of  Technology▼c2023
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2023
■300    ▼a148  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-06,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Erturk,  Alper.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Georgia  Institute  of  Technology,  2023.
■520    ▼aThe  human  skull  is  a  remarkable  structure  that  exhibits  a  host  of  complexities  in  its  dynamics.  This  work  presents  a  fundamental  investigation  in  which  aspects  that  influence  the  dynamic  behavior  of  the  skull  are  analyzed  computationally  and  experimentally.  First,  a  finite  element  model  construction  routine  is  developed  that  produces  geometrically  accurate  three-dimensional  vibration  models  of  cranial  segments  where  the  cortical  tables  and  the  diploe  have  their  own  material  domains.  Numerical  models  of  different  cranial  regions  are  generated  and  employed  in  an  optimization  scheme  together  with  experimental  modal  properties  to  extract  the  effective  elastic  parameters  of  the  composite  layers.  The  resulting  parameters  and  modal  damping  ratios  are  showcased  for  a  selection  of  cranial  segments  including  the  parietal,  frontal,  occipital,  and  temporal  bones.  This  numerical-experimental  framework  is  also  extended  to  the  case  of  cranial  sutures,  which  are  joints  that  connect  adjacent  cranial  regions,  that  may  significantly  affect  the  overall  stiffness  and  damping.  Lastly,  the  effect  of  fluid  loading  is  studied  by  degassing  the  segments,  which  removes  the  air  from  the  bone  pores  and  replaces  it  with  water,  bringing  the  bone  state  closer  to  the  in  vivo  condition  where  the  pores  are  filled  with  bone  marrow.  The  additional  effect  of  external  fluid  loading  emulating  the  brain  and/or  clinical  setups  that  often  feature  a  water  bath  for  ultrasound  delivery  is  also  considered  by  combination  of  submersed  vibration  experiments  and  numerical  models.  To  demonstrate  the  use  of  the  identified  elastic  parameters,  two  case  studies  are  presented.  In  the  first,  the  elastic  properties  of  the  cranial  segments  are  assumed  as  representative  parameters  for  a  full  human  skull.  A  high-fidelity  numerical  model  of  the  skull  is  developed,  and  the  experimental  and  numerical  modal  properties  are  obtained  for  the  dry  and  degassed  bone  states  with  representative  vibration  modes  identified  and  compared.  In  the  second  study,  the  degassed  elastic  parameters  are  applied  to  analyze  the  transcranial  radiation  of  guided  waves,  which  in  recent  years  has  received  growing  interest,  by  means  of  time  transient  finite  element  simulations  and  submersed  experimental  results,  confirming  the  use  of  the  high-fidelity  modeling,  analysis,  and  parameter  identification  framework  presented  herein.
■590    ▼aSchool  code:  0078.
■650  4▼aSutures
■650  4▼aParameter  identification
■650  4▼aGeometry
■650  4▼aRadiation
■650  4▼aMechanical  engineering
■653    ▼aParameter  identification
■653    ▼aHuman  skull  dynamics
■690    ▼a0548
■71020▼aGeorgia  Institute  of  Technology.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-06B.
■790    ▼a0078
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2023
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17366014▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

Preview

Export

ChatGPT Discussion

AI Recommended Related Books