用于检测服装隔热防火性能的假人系统

本文综述了检测服装隔热防火性能的假人系统的研究概况、组成和应用。

出汗假人系统热湿控制性能

本文介绍了总后军需装备研究所新研制的出汗假人热湿控制系统的结构和性能。通过对不同试验服装的测试表明,出汗假人测试系统能够准确地测量各种服装的热阻、湿阻和透湿指数,获得了高精度、高重复性的测试效果。

燃烧假人着装实验中表面温度变化研究

防火服装暴露在火场环境下,其表面温度会逐渐升高,并大量传热至人体,可能会造成皮肤烧伤。在燃烧假人闪火试验中利用红外热像仪测试试验服装以及假人的表面温度,研究发现闪火燃烧试验结束后,通过服装传递的热量使假人的表面温度在10 s内持续升高,四肢的升温速率大于躯干的升温速率;减少燃烧时间,使用面密度较大的面料会减小这种升温幅度;而增加闪火时间,穿着尺寸较小的服装会加大升温幅度。针对闪火燃烧试验结束后试验服装系统的散热性能,引入了新变量——着装假人系统的散热效能指数(γ)进行综合表征和比较分析。

水平冲击条件下不同撞击速度对乘员头部伤害影响分析

适坠性的本质是研究对人(机组人员和乘客)的保护,而乘员头部伤害在坠撞事故中占有较大的比重。为了研究水平冲击条件下不同撞击速度对乘员头部伤害的影响,提出以乘员损伤等级(Abbreviated Injury Scale,AIS)和乘员伤害风险概率来评价乘员伤害的综合评估方法,并以典型民机双椅管三联座椅为研究对象,利用LS-Dyna软件构建了假人-座椅-约束系统动力学仿真模型,分析了不同撞击速度(8.0 m/s、10.0 m/s、12.0 m/s、14.0 m/s、16.0 m/s)对乘员头部伤害的影响及伤害发生的阶段、特点等。假人动态响应分析结果表明:在飞机纵向坠撞过程中,乘员有可能受到严重的头部和腿部伤害,乘员头部伤害随着撞击速度的增大而快速增大,乘员伤亡率随着撞击速度的增大而呈指数式增长,乘员腿部运动剧烈,增大了与舱内其他设施碰撞的风险,此外,乘员低头运动幅度、安全带载荷峰值与撞击速度亦成正比关系。因此,当坠撞事故发生时应设法控制水平撞击速度(13.0 m/s时,乘员伤亡率<10%;16.0 m/s时,乘员伤亡率>80%)。

基于乘员响应的民机典型机身段结构适坠性分析与评估

保护乘员的生命安全是飞机适坠性设计的最终目标。为了更为准确的模拟乘员在坠撞过程中的动响应及伤害情况,利用LS-Dyna构建了包含假人及座椅约束系统的机身段坠撞仿真模型,对机身段在垂向撞击速度为9.14 m/s时结构及乘员的动响应进行了详细分析,包括机身结构的吸能特性及破坏模式、舱内设施的系留状况、乘员的运动及伤害情况等,并通过与试验数据的对比验证了坠撞仿真模型的可信性;最后,开展了民机适坠性评估方法研究,通过对相关适航条款、咨询通告及标准的解读和梳理,提出了以生存空间、系留强度、乘员伤害、撤离通道和坠撞后环境为考核指标的民机适坠性综合评估方法。机身段适坠性分析表明,垂直坠撞环境下乘员的伤害模式主要为腰椎和小腿伤害,坠撞过程中乘员腰椎最大压缩载荷为6.78 kN,小腿胫骨最大轴向压缩载荷为7.46 kN;利用提出的适坠性综合评估方法对所构建民机的适坠性进行了系统评估,可知其适坠性较好,除乘员腰椎载荷稍微超出适航规定值而需要进行相应的设计改进之外,其余评估指标皆符合要求。

IIHS正面小偏置碰撞试验及发展趋势研究

由于汽车正面小偏置碰撞交通事故中乘客座位人员伤亡依然严重,美国高速公路安全保险协会(Insurance Institute for Highway Safety,IIHS)于2016年修订了小偏置试验规程,增加了乘员侧(右侧)碰撞试验内容。对IIHS左侧和右侧正面小偏置碰撞试验及评价方法进行研究,选取IIHS左侧和右侧小偏置碰撞试验车型,分别从车体结构、假人伤害、约束系统与假人运动三个方面进行结果对比分析,并初步探讨应对左侧和右侧正面小偏置碰撞的措施。研究表明,约束系统在车辆碰撞过程中对保护假人及降低假人伤害方面起到了重要作用,加强车辆结构的完整性可进一步降低驾乘人员的受伤风险。