第 1 章人体損傷工学の概要 〔岩本正実〕
　1.1 人体損傷工学の背景
　1.2 人体損傷モデル化上の課題
　　1.2.1 人体の形状構造の取得
　　1.2.2 生体の材料特性を模擬する材料モデル
　　1.2.3 生体の材料特性データの取得
　1.3 人体損傷工学の意義
第 2 章有限要素ソルバーの基礎理論と解析方法 〔西垣英一 中平祐子〕
　2.1 動的陽解法有限要素解析の基本概念
　　2.1.1 動的解析の種類
　　2.1.2 陰解法との比較で見た陽解法の特徴と注意点
　　2.1.3 動的陽解法の本質
　　2.1.4 衝撃応答解析の一般的な条件設定の例
　2.2 LS-DYNA の理論と構成
　　2.2.1 陽解法の定式化から見える特徴
　　2.2.2 有限要素法の構成式の概略
　　2.2.3 有限要素法による解析における基礎知識
　　2.2.4 LS-DYNA の解析モデルの基本構成
　　2.2.5 LS-DYNA を用いた解析モデルの実施例
　2.3 LS-DYNA を用いた解析方法
　　2.3.1 入力ファイルの作成
　　2.3.2 入力ファイルの統合
　　2.3.3 LS-DYNA のバージョンの選択
　　2.3.4 初期エラーの解決方法
第 3 章バーチャル人体モデルの開発と損傷予測の流れ〔中平祐子 岩本正実〕
　3.1 バーチャル人体モデル THUMS について
　3.2 人体の形状解剖学的構造の情報取得
　3.3 人体モデルのメッシュ作成と要素の割り当て
　　3.3.1 要素の形状大きさを考慮したメッシュ分割
　　3.3.2 外形状データからソリッド要素を作成する方法
　3.4 人体モデルの材料特性の設定と生体データの取得
　　3.4.1 骨の材料特性
　　3.4.2 軟骨椎間板の材料特性
　　3.4.3 靭帯腱の材料特性
　　3.4.4 皮膚脂肪の材料特性
　3.5 人体モデル THUMS の開発
　　3.5.1 下肢腰部モデルの作成
　　3.5.2 胸腹部モデルの作成
　　3.5.3 肩上肢モデルの作成
　　3.5.4 頭頚部モデルの作成
　　3.5.5 脳脊髄モデルの作成
　　3.5.6 内臓モデルの作成
　　3.5.7 全身モデルの統合
　　3.5.8 筋モデルの作成と全身モデルへの追加方法
　　3.5.9 全身モデルの姿勢とサイズの変更
　3.6 人体モデルの検証方法と実験データの取得
　　3.6.1 検証に必要な実験データの取得
　　3.6.2 検証のための計算条件の設定
　　3.6.3 計算結果と実験データの一致度の評価方法
　　3.6.4 モデルの検証事例
　　3.6.5 計算時間の短縮方法と注意点
　3.7 人体モデルを用いた損傷予測手法
　　3.7.1 骨折予測
　　3.7.2 靭帯破断予測
　　3.7.3 頭頚部の損傷予測
　　3.7.4 脳損傷予測
　　3.7.5 内臓損傷予測
第 4 章筋ソリッド THUMS の開発 〔中平祐子 岩本正実〕
　4.1 筋ソリッド THUMS のメッシュ作成
　　4.1.1 筋 3 次元モデルの基本構成
　　4.1.2 筋の外形状の作成
　　4.1.3 筋腱の 3 次元メッシュ作成
　4.2 筋ソリッド THUMS の材料特性
　　4.2.1 筋のハイブリッド構造を構成する要素の材料特性
　　4.2.2 筋ソリッド THUMS の筋収縮力の長さ依存性とひずみ速度依存性
　　4.2.3 腱モデルの材料特性
　4.3 筋ソリッド THUMS の検証
　　4.3.1 筋硬度の検証とバー要素の断面積の設定
　　4.3.2 筋腹厚さ変化の検証
　　4.3.3 乗員身構え状態の再現計算
　4.4 筋ソリッド THUMS の姿勢変更
　　4.4.1 筋ソリッド THUMS の姿勢変更作業の特徴
　　4.4.2 筋制御法を併用した姿勢変更
　　4.4.3 姿勢変更計算エラーへの対応
第 5 章バーチャル人体モデル THUMS の筋制御技術〔加藤大地 岩本正実〕
　5.1 PID 制御を用いた筋制御法
　　5.1.1 姿勢維持のための筋制御
　　5.1.2 身構え動作のための筋制御
　　5.1.3 LS-DYNA での筋制御の実装
　5.2 強化学習を用いた筋制御法
　　5.2.1 強化学習アルゴリズムと LS-DYNA の連成計算法
　　5.2.2 頭頚部挙動予測と実験検証
　5.3 プリクラッシュ解析
　　5.3.1 身構え動作の再現解析
　　5.3.2 低速前突時の全身挙動再現解析
　　5.3.3 緊急自動ブレーキ後の追突解析
　　5.3.4 強化学習を用いたプリクラッシュ乗員挙動解析
第 6 章人体モデルを用いた損傷メカニズム解析 〔岩本正実 中平祐子〕
　6.1 側面衝突時の胸部骨折メカニズム
　　6.1.1 側突乗員有限要素モデル
　　6.1.2 剛体パッド壁への横突検証
　　6.1.3 肩の損傷が肋骨骨折に及ぼす影響
　6.2 アメフト頭部衝撃時の脳損傷メカニズム
　　6.2.1 頭部加速度データの取得
　　6.2.2 加速度ベースの脳損傷指標
　　6.2.3 脳有限要素モデルによる損傷指標と加速度ベース損傷指標の相関解析
　6.3 衝突前の身構えを考慮した人体損傷メカニズム
　　6.3.1 前突時の乗員挙動検証
　　6.3.2 身構えを考慮した前突乗員損傷予測
　　6.3.3 筋活動の有無による損傷発生の相違
第 7 章人体損傷モデルの高精度化 〔渥美範俊 中平祐子 岩本正実〕
　7.1 骨折予測精度向上
　　7.1.1 骨構成式モデルを用いた前突時の下肢ピロン骨折の予測
　　7.1.2 皮質骨構成式モデルの高精度化
　　7.1.3 骨折パターン解析への適用事例
　7.2 脳損傷予測精度向上
　　7.2.1 中枢部構造を表現した脳有限要素モデルの作成
　　7.2.2 脳実質の材料構成則の定式化
　　7.2.3 非圧縮性流体力学の導入
　　7.2.4 脳損傷解析への適用事例
　7.3 腸間膜の損傷予測
　　7.3.1 小腸腸間膜のモデル化
　　7.3.2 小腸腸間膜モデルの組込み
　　7.3.3 腸間膜損傷予測
第 8 章人体損傷工学の展望 〔中平祐子 渥美範俊 岩本正実〕
　8.1 荷物持上げ動作とそれに伴う損傷予測
　8.2 脳の神経線維走行を反映した脳損傷予測
索引