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科邦实验室
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[交流]
爆炸冲击下的人体损伤怎么测？
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——北理工爆炸假人项目定制实战 大纲 1. 为什么要研究爆炸对人体的冲击 2. 真人和商用假人，为什么都不适合这个实验 3. 北理工课题组的测试需求：50g/100g TNT、多距离、多部位 4. 定制方案：从摔跤人偶到爆炸假人 5. 交付结果：2套系统 + 5类典型实验场景 6. 这套系统还能服务哪些研究 一 为什么要研究爆炸对人体的冲击 瓦斯/煤尘爆炸传播规律、惰气-细水雾耦合抑爆、爆炸数值仿真，最终目标之一是在真实事故或军事场景中降低人员伤亡。 但爆炸冲击波作用时间极短、破坏力大，不可能直接用真人做实验。研究者需要一种能够模拟人体质量、结构和受力响应的等效载体，配合传感器把爆炸瞬间的压力数据完整记录下来。 二 真人和商用假人，为什么都不适合这个实验 真人实验直接排除。市面商用生物力学假人价格高昂，且面向交通事故、跌落等低速冲击场景设计，不一定能扛住爆炸这种瞬态强冲击，也不方便反复炸。 更关键的是，爆炸实验需要把压力传感器埋入假人体内，传感器要能承受瞬态高压，信号不能被硅胶填充层衰减，还要有足够长的引线保证安全布设——市面没有现成方案。 三 北理工课题组的测试需求：50g/100g TNT、多距离、多部位 北京理工大学机电学院某老师课题组提出的测试目标很明确： ● 爆炸源：50g、100g两种当量TNT炸药； ● 测试距离：0.6m、1.2m、1.8m、2.4m多组组合工况； ● 测试部位：头部、胸部、腹部、手臂4个关键人体部位； ● 输出目标：获取各部位压力-时间曲线，完成受力与损伤数据分析。 四 定制方案：从摔跤人偶到爆炸假人 我们采用低成本改造路线，把摔跤训练人偶作为基础载体：外层换防爆太空革，腰部以下细沙填充、腰部以上硅胶填充，做出175cm、60kg的标准人体等效模型。 传感器和数据采集系统全部定制： ● 定制NOS-F306D压力传感器，量程5kg、0.5级精度、4-20mA输出、24V供电、安全过载120%、引线5m，可埋置在假人体内； ● 8通道高速同步数据采集卡，12-bit分辨率，支持±5V/±10V量程，捕捉爆炸瞬态信号； ● 配套软件接收8路压力信号，生成压力-时间曲线，支持时间轴缩放和同步分析。 五 交付结果：2套系统 + 5类典型实验场景 2套175cm/60kg等效爆炸假人系统交付，支持50g/100g TNT、0.6-2.4m多距离、4部位同步测试。课题组可以在爆炸试验舱内完成： ● 不同爆炸当量的人体损伤对比实验； ● 不同爆炸距离的人体冲击损伤实验； ● 多部位同步爆炸冲击测试实验； ● 重复平行对照爆炸实验； ● 埋置式传感器的爆炸环境可靠性验证。 六 这套系统还能服务哪些研究 ● 煤矿瓦斯/煤尘爆炸传播与抑爆技术研究； ● 化工场景爆炸事故动力学仿真与验证； ● 爆炸防护装备（防爆服、头盔）效能评估； ● 军事爆炸伤、冲击伤医学研究； ● 建筑/交通工具内爆炸对人体伤害的预测模型验证。 如果你也在做爆炸力学、冲击测试或定制化假人系统研究，可以聊聊。成品对不上的需求，定制能解决。 |
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