模拟直升机低频振动致大鼠腰痛模型的建立与鉴定

目的通过模拟直升机低频振动建立急性腰痛(acute low back pain,ALBP)模型,探讨陆军飞行人员急性腰痛的成因,为其发生机制和防护提供可靠的动物模型与评估手段。方法选取48只8周龄雄性SD大鼠[体质量(200±20)g],采用随机数字表法分为造模A(振动1 h)、B(振动3 h)、C(振动6 h)组和D(空白对照)组,每组12只。连续5 d将大鼠分别暴露于10 Hz的六自由度振动台1、3和6 h。在造模前和造模后第1、4、7和14天行von Frey测试、旷场实验、转棒疲劳实验、步态分析、24 h摄食量等行为学检测;光学显微镜观察多裂肌组织学变化。结果行为学结果显示,持续性低频振动暴露大鼠缩足反射阈值降低(P<0.01)、24 h摄食量减少(P<0.01)、直立次数减少(P<0.05)、转棒跌落速度降低(P<0.05)、支撑时比较缩短(P<0.05)、足印面积减小(P<0.05)、步行速度降低(P<0.05)。多裂肌组织学显示细胞水肿,肌细胞形态紊乱且大小不一,排列不均,肌间隙细胞核增多,伴有大量炎性细胞浸润、聚集。结论持续低频振动环境暴露会导致大鼠腰痛相关行为学和腰部多裂肌组织学病变。

着陆冲击对人体影响及医学评价问题评述

载人飞船完成飞行任务后 ,着陆冲击是必然要遇到的动力学因素 ,而冲击力的作用可能引起人体组织或器官的损伤甚至死亡。本文简要地介绍了不同冲击作用下 ,人体产生病理损伤的特点及人体对冲击的动态响应 ,并对着陆冲击条件下可能影响人体反应的因素 ,如着陆角度和姿态、束缚系统、椅垫及地形地貌等进行了分析 ,对 +Gx、+Gz。

不同体位着陆冲击时人体的动态响应

目的探讨不同体位着陆冲击时人体动态响应的变化。方法 5名健康男青年 ,承受峰值 1 0G ,作用时间为 50ms的半正弦脉冲的着陆冲击 ,冲击方向与人体纵轴的夹角 (体位角 )从 30°～ 70°间隔 1 0°增加 ,分别在人体头、肩、胸、髂部安装二维加速度计记录人体的动态响应。结果在本实验条件下 ,人体头Z向 (头盆向 )响应在 50°角时达最小 ,其值为 1 0 .36± 2 .44G ;在 70°角时响应达最大 ,其值为 1 8.0 7± 3.2 9G。胸Z向响应在 70°时达最小 ,其值为 1 0 .39± 3.97G ;在 60°时达最大 ,其值为 1 5.42± 3.61G。头X向 (胸背向 )响应在 30°时达最小 ,其值为 7.58± 1 .1 8G ;在 70°时响应达最大 ,其值为 1 8.89± 1 .85G。胸X向响应在 30°达最小 ,其值为 7.2 1± 1 .99G ;在 70°角时响应达最大 ,其值为 1 7.67± 2 .1 6G。结论在本实验条件下 ,人体对抗着陆冲击的最佳体位角为 50°。

30Hz全身振动对骨质疏松的影响

目的通过人体振动实验,研究振动在对抗骨丢失方面的影响。方法将被试者分为对照组和振动组,对振动组的被试者进行3个月(10min/d,每周5次)的振动实验,观察3个月后振动组和对照组被试者的骨密度变化情况。结果振动组的被试者骨密度在振动治疗后腰椎骨密度平均上升1.29%,股骨的骨密度平均上升1.65%,上升的有效率为80%。结论振动对抗骨丢失的方法切实有效,此方法在治疗骨质疏松症和对抗失重产生骨丢失方面有广阔的应用前景。

家狗随机振动响应及非线性特性的试验研究

为研究动物的动力学响应特征,在6条狗体内不同部位植入了加速度传感器。观察了头尾向随机振动下L_5、L_6、L_7、肝、胃、胸臂和腹壁的传递性。振动频率为1～250Hz,加速度为1、2、3G。不同部位传递函数的幅频特性表明共振频率相近,但相位差有别。动物共振频率随着振动G 值的增加而降低。并且还证明部分腹腔内脏的响应可由体表胸腹壁的响应评价。

全身振动对跟踪作业工效及视觉-运动反应的影响

为探讨全身振动对跟踪作业工效及视觉－运动反应的影响，对１７名健康男性青年进行了双重任务测试及追踪瞄准纸笔测试。结果表明：视觉－运动反应总正确率ＡＲ、靶刺激反应正确率ＴｓＡＲ，０．３ｇｚ振动暴露组较对照组显著降低，０．１５ｇｚ振动暴露组与对照组比较则变化不显著。追踪瞄准纸笔测试中，两振动暴露组与对照组比较，两项打点数之和及打点速度均显著降低。结论：２０Ｈｚ、０．３ｇｚ的全身振动暴露３０ｍｉｎ后，对跟踪瞄准的打点速度及视觉－运动反应的一些指标产生了显著影响；２０Ｈｚ、０．１５ｇｚ的全身振动暴露３０ｍｉｎ后。

人体卧姿着陆冲击动态响应特性研究(英文)

目的探讨飞船返回着陆时不同强度和不同姿态冲击下人体动态响应的规律。方法 5名健康男青年 ,以仰卧 2 0°,承受 4～ 1 0G、5 0～ 80ms ;仰卧 30°～ 60° ,1 0G、5 0ms,半正弦脉冲的着陆冲击。分别记录冲击塔平台 ,座椅及人体头、肩、胸和髂处的Z和X向加速度及被试者心电图。结果随着陆冲击强度的增加 ,人体头、肩、胸和髂处X向加速度响应值均增大 ;2 0° ,1 0G冲击时 ,头Z向和X向加速度峰值超调量分别为 93%和 1 0 2 % ;随仰卧角度的增加 ,人体头、肩、胸和髂X向加速度响应均下降 ,而头Z向加速度及超调量在 40°仰卧角时最小。结论人体对着陆冲击的传递函数表明 ,人体具有多阶共振频率 ,分别为 2 5Hz、34Hz、39Hz、43Hz、5 0Hz、64Hz和 70Hz。

冲击响应谱时域合成算法研究

目的为电动振动台实现模拟爆炸冲击环境提供一种有效的在线时域合成方法。方法根据冲击响应谱时域合成的一般原则 ,选择一种波形 (合成小波WAVSYN) ,研究时域合成的方法及合成过程中的几个主要参数对波形形状、加速度幅值和作用持续时间的影响。为使冲击响应谱满足精度要求 ,给出了冲击谱值修正方法。同时 ,为确保合成的加速度峰值在电动振动台许可范围内 ,给出了一种时域优化方法。结果用本文介绍的时域优化算法结合冲击谱值修正方法 ,可以计算合成一时域信号 ,满足波形参数符合规范及电动振动台使用要求 ,同时冲击响应谱满足精度要求。结论数值例子表明本文所提算法是有效的 ,用该算法合成的时域 。

SZM510与Hyrid Ⅲ假人着陆冲击响应特性的比较研究

目的测定在固定支撑和有缓冲器支撑方式下两种假人对系统着陆冲击的响应;检验人椅系统内冲击测量位置的设置是否正确。方法采用两种支撑方式,分别对两种假人在水刹车冲击塔上进行冲击测试比较。结果两种假人在固定支撑和缓冲器支撑时对系统的响应是一致的;HyridⅢ假人身体上的响应与在座垫、座椅摆动中心等位置上所测得结果是一致的。结论把冲击的测量位置放在人椅系统的硬结构上能够反映人体的响应情况,SZM510假人能够适用于高冲击过载下的乘员安全性评价。

人体受振时生理信号变化趋势研究

通过试验研究全身很动对人体生理参数的影响，尝试用工程信号分析处理技术来处理人体的生理信号.结果表明用这种方法进行人体受报的生理量评价方法的研究众切实可行的.

特殊作业条件下头部过载对人体的影响

目的获取特殊作业条件下的人体头部过载试验数据,研究人体对短时高强度过载冲击的响应特性及其对人体的影响。方法对现有试验设施进行改装,针对特殊作业条件下人体头部过载进行试验方案设计,采集获取乘体过载、人体头部过载等试验数据。通过试验数据分析了人体头部对过载冲击的响应特性,并从人体头部过载耐受性、头部损伤评估、头部共振等方面分析对人体的影响。结果在试验过程中,人体头部过载和乘体过载在趋势上具有良好一致性,但是峰值均高于乘体,二者差值随乘体运动速度增大而增大。结论人体头部对短时高强度过载的反应较剧烈,对人体安全性和舒适性造成了严重的威胁,但不会产生共振,不会对人体造成负面影响。虽然人体头部过载峰值和作用时间未超出人体耐受极限,但在不断累积情况下,可能会影响乘员健康。

基于自组织控制过程的骨重建过程的有限元仿真

目的建立由密质骨和松质骨两种材料组成的骨骼三维有限元模型,利用自组织控制过程的控制方程进行仿真骨重建过程,利用矢量化计算方法优化仿真过程。方法利用医学图像处理软件Simple-Ware建立骨骼的有限元模型,利用数学计算软件Matlab进行前后处理,利用有限元软件Ansys求解计算,实现骨重建过程的仿真。结果通过仿真分析,得到重建稳定后骨的密度分布。结论对比分析表明,利用Matlab和Ansys结合进行的骨重建过程的仿真,计算效率高、稳定性好,对于深入进行力学因素或生物因素改变引起骨重建过程的研究有一定实际意义。

全身Z轴低频振动对人计算能力的影响

随着航空和航天事业的发展,振动给人们造成的危害日益受到重视,直升机飞行更为突出.近年研究表明,振动对人体的生理心理影响主要是,视敏度降低。

人体振动响应的数学模型

随着科学技术的发展，人类越来越多地受到各种不同振动环境的影响。为了减少振动对人体的不利影响，需要了解人体对振动的动态呼应特性。１５位受试者以从姿承受了０～１００Ｈｚ垂直向随机振动。振动强度为０．５、１．０、１．５Ｇ（ｒｍｓ）。测得了头、肩、髂部相对座椅的响应。结果表明，人体各个部位的频率响应特征是相近的，但是具体的共振频率在个体之间稍有差异。并且观察到共振频率有随着振动剌激强度的增加而降低的现象，人体响应的非线性是明显的。用量小二乘法以单自由度和双自由度模型拟合人体响应特性曲线确定模型参数。用受试者的个体响应曲线和全体的响应的平均值与模型预计的响应进行比较以检验模型的精确度。结果表明，头部和髂部用双自由度模型，肩部用单自由充模型更为合适。数学响应模型的主要用途是在没有人体试验的基础上０预计人体的响应。

在100、105、110dBA机舱噪声下暴露后豚鼠的听阈偏移

目的 :观察在 3种高强度机舱噪声暴露下豚鼠的听阈偏移及其恢复过程。方法 :采用舰艇机舱噪声磁录重放作为噪声源。豚鼠分别在 10 0、10 5、110dBA 3种声级下暴露 1、2、3、5d(8h/d) ,在噪声停止后第 5天测定听阈偏移 ,并且观察 3种声级下暴露 5d的豚鼠听阈偏移的恢复情况。结果 :豚鼠在 10 0dBA噪声下暴露 1、2、3、5d ,暴露后第 5天 6个测试频率(5 0 0、10 0 0、2 0 0 0、4 0 0 0、80 0 0、10 0 0 0Hz)的平均听阈偏移分别为 3.7、8.4、13.5、2 3.0dB ;10 5dBA分别为 6 .9、14 .8、2 1.5、2 7.6dB ;110dBA分别为 12 .5、2 2 .4、2 7.1、2 9.9dB。同时还观察到在上述 3种声级下暴露 5d ,豚鼠的听阈偏移虽均有持续恢复趋势 ,但十分缓慢 ,在噪声停止后第 2 4天的听阈偏移仍分别为 2 2 .8、2 4 .6、2 5 .7dB。结论 :强机舱噪声暴露 (10 0～ 110dBA ,8h/d ,持续 5d)

振动在人体触觉反馈领域的研究进展

触觉器官是人体感觉系统的重要组成部分,具有独特的功能意义。振动触觉是触觉反馈最常见的形式,利用振动刺激人体触觉器官获得反馈信息是近几年关于振动研究的重点。本文通过文献调研的方法,梳理了国内外振动在人体触觉反馈领域基础研究和应用研究的进展情况,将其归类成三个方面:1)振动触觉的基础研究;2)振动触觉与信息提示;3)振动触觉与平衡控制,介绍了相关研究的实验方法和结论,对现有的研究进行总结评价,最后展望了未来该领域的若干研究重点。

振动和噪声对动物ACTH和皮质醇的影响

研究了振动和噪声联合暴露作用大鼠引起的应激反应及垂体 肾上腺皮质系统的改变机制。结果表明 :在 1 30dB白噪声和 7Hz、0 .5g正弦振动信号实验条件下 ,暴露 45min ,引起大鼠血浆ACTH和血清皮质醇显著性变化 ,t检验p <0 .0 1。

视动刺激与低频振动条件下经穴电位的变化

为探索经络经穴电位（ＡＰ）测量技术在航空航天医学研究中的应用价值，睁眼坐位视动和低频振动条件下，观察了２２名１８～２２岁男性健康青年经络经穴电位的变化，测定了经络井穴的皮肤电位。结果表明：在视动刺激条件下，胃经络井穴电位左右明显失衡，症状愈重的被试者井穴电位失衡愈明显。在低频振动刺激条件下经络井穴电位也发生了变化，唯在８ＨＺ—０．６６Ｇ井穴电位变化明显。但不同刺激条件下变化不尽相同。提示：经络经穴电位技术在航空航天医学研究和实践中有一定的应用价值。

振动条件下生物动力学响应的实验研究

５６位受试者以坐姿承受Ｘ、Ｙ、Ｚ三个方向、不同振级的振动，以研究人体对振动的动态响应特性。人体振动响应的幅频特性曲线表明，人体是以一个整体进行振动响应的。多数部位有两个共振峰。全部受试者同一部位的传递性曲线是相似的，但具体的频率和幅值存在个体差异。通过研究发现人体的共振频率随着振动强度的增加而降低。但未见过类似报告，因而进一步开展动物实验研究。８只兔、６条狗、４只猴子承受了不同强度、不同方向的振动。结果表明，动物对振动的动态响应特性与人体的响应相似。全部实验动物的共振频率皆随着振动振级的提高而下降。在实验数据的基础上，建立了人体振动响应的数学模型。同时还利用三层人工神经网络方法建立了共振频率与身高、体重和振级之间的非线性映射模型。研究结果对振动人机工程学研究和应用有重要意义。

噪声、振动复合因素对汉语语音清晰度影响的研究

目的探讨噪声、振动复合因素下生成语音在听觉效果上的变化及变化规律。方法在安静及信噪比分别为０ｄＢ和－６ｄＢ三种状态下进行清晰度测试，以研究噪声、振动复合因素组、单独噪声组、单独振动组及对照组４个组的语音材料清晰度变化规律。结果和对照组相比，复合因素作用下语音清晰度有明显降低，检验结果非常显著；和单因素相比，多数情况下有显著性变化。研究还发现，清晰度的降低随听音环境的信噪比的降低而变得严重，当信噪比为－６ｄＢ时，清晰度得分低于７０％。结论噪声、振动复合因素对发音人发音的影响，会使通话效果变差，并且在听音环境恶劣时尤为突出。