有限要素人体モデルを用いた静止座位シミュレーションにおける接触力に与える荷重プロセスの影響

座面インターフェース力、特にせん断力は、圧迫潰瘍と座位の不快感のリスクを予測する上で重要な役割を果たします。有限要素人体モデル（HBM）を静止座位シミュレーションに使用する場合、最も一般的な荷重方法は、モデルを望ましい最終姿勢に近い位置に置き、その後、重力を適用して座面のすぐ上から「落とす」こと（DROP）です。これは、人々が座面に座る様子を表していません。さらに、滑りを防ぐために高摩擦係数（COF）がよく使用され、これが非現実的に高い接触力を引き起こす可能性があります。本研究は、HBMを用いた座位シミュレーションにおける荷重プロセスとCOFの影響を調査することを目的としています。人々が座る様子をより良く模倣するために、「ドロップアンドローテート」（D&R）という新しい荷重アプローチを提案します。胴体が望ましい姿勢よりもより屈曲した状態でモデルを落とし、まず臀部と太もも、および座面との接触を確立し、その後、股関節を回転させることで背中と背もたれの接触を確立します。最近開発され検証された成人男性モデルを使用して、2つの異なる座面構成でシミュレーションを実施しました。結果は、提案されたD&R法がCOFに対してより鈍感であり、特に座面における接触力の予測が改善されることを示しました。ただし、その計算時間はDROP法よりも長くなります。この研究は、静止座位をシミュレーションする際の荷重プロセスの重要性を強調しています。