人類の頭蓋骨顔面部形態の力学的意義に関するモデルシミュレーション解析

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本研究において、アウストラロピテクス,ホモ・エレクトス,ホモ・サピエンス(猿人,原人,新人)の計測写真(多くは模型)を作成し、それを参照して変断面枠モデルを設計した。これらについて、大容量のマイクロコンピューターを用いて有限要素法と同一の手法のマトリックス解析法で解析しつつ、力学的に骨形態形成原理に近いと言われている、平等強さモデルになるよう、成長一委縮法をもちいてくり返し近似を行った。現在、±0.25%の平等強さのシミューレーションがほぼ完成し、とくに新人については論文の作成を始めている。新人の顔面頭蓋形の平等強さモデルのシミュレーションの結果は、実際の顔面頭蓋形に非常に近いものとなり、顔面骨格形成の力学的支配原理は平等強さの原理であるということができる。ただし、この場合、大脳前頭葉の前壁である前頭骨下部の剛性を不変にしている。この条件を除くと、新人の形態をシミュレートすることができない。以上のことは本年度の日本人類学会においてすでに発表した。また、猿人,原人については、コンピューターに入力するためのさまざまなモデルを作り、シミュレーションの結果を比較検討した。これらについてもやはり「平等強さ」の支配原理を証明するものといえる。以上全体の結果は今後(昭和62年中に)論文として発表の予定である。なお、有限要素法と殆んど同一の手法で変断面枠モデル解析を行ったのは、顔面頭蓋が複雑で有限要素を成長一委縮法により増減させ、形をシミュレートすることが非常に困難であることが、試行時に判明したためである。