夹层板在舰艇冲击防护中的研究进展

为了提高舰艇抗冲击能力,已发展了各种舰艇冲击防护方法。传统的冲击防护手段会使舰艇的重量大幅增加,影响舰艇总体性能。夹层板的出现给舰艇冲击防护提供了另外一条途径,成为近期国内外相关研究的热点。文中以舰艇冲击防护为背景,从夹层板的冲击变形模式、微惯量效应、应变率效应、几何非线性效应、流固耦合效应、以及均匀化和模拟试验方法等方面,回顾了近期国内外相关研究进展。

模拟舰艇冲击运动对兔损伤的实验观察

目的 :研究舰艇冲击运动对机体损伤的特点。方法 :设 3个冲击强度 ,用雄性新西兰兔在冲击机上进行模拟舰艇冲击实验 ,以大体解剖、病理切片和X线摄片方法检查兔内脏和骨骼的损伤状况 ,并对不同冲击强度组间动物内脏的损伤进行比较。结果 :冲击伤Ⅰ组主要是内脏与皮下组织轻度出血 ;冲击伤Ⅱ组主要是内脏、皮下组织轻度至中度出血 ,个别兔出现胸腹壁 (或胸腹腔 )重度出血 ;冲击伤Ⅲ组主要是内脏和皮下组织中度至极重度出血 ,部分兔出现内脏破裂和胸腹腔积血以及骨折等极重度损伤。结论

HYS-Ⅱ型舰艇防冲击鞋的性能测试与评估

目的:通过对HYS-Ⅱ型舰艇防冲击鞋的抗冲击性能测试,评估其防护效果。方法:测定穿防冲击鞋与制式军用皮鞋,在冲击机上模拟水面舰艇3个典型战位、1种炸药量、2种爆炸距离所产生冲击环境的抗冲击衰减率,评估其抗冲击效果。结果:舰艇防冲击鞋后跟部位加速度峰值的衰减率为24.6%-85.8%,平均加速度衰减率为34.2%-87.7%,衰减率随冲击输入脉宽的减小而逐渐增大。结论:HYS-Ⅱ型舰艇防冲击鞋具有良好的冲击防护作用,能有效地防止或减轻舰艇冲击伤的发生。

一种舰艇水下爆炸冲击响应的简化分析方法

针对舰船设计初期缺少水下爆炸冲击响应预估方法的问题,提出了一种将DDAM方法和Taylor平板理论相结合的舰艇水下爆炸冲击响应理论模型。该理论模型根据Taylor平板理论将船底简化为自由平板,根据DDAM方法将船体结构各层甲板简化为质量-弹簧系统以模拟各层甲板对底舱的反作用。计算得到了船体结构各层甲板冲击响应,并与缩比模型试验数据进行了对比验证。结果表明这种简化分析方法能够较好模拟舰艇舱段各层甲板在水下爆炸的冲击响应,可为舰艇设计初期的冲击环境预估提供借鉴。

水下爆炸引致舰员冲击损伤的生物力学研究方法进展

水下爆炸瞬间产生强大的冲击加速度,不仅导致舰船结构及设备的破坏,而且对舰员造成严重损伤。本文在阐述舰员冲击损伤生物力学研究方法的基础上,经过比较分析提出人体志愿者、动物、假人、尸体试验和数学模型研究方法之间的适用条件和局限性,并由此提出了我国舰员抗冲击技术研究中存在的问题,从损伤机制、耐受限值、损伤标准、试验技术、防护措施等方面指出了研究重点和发展趋势。

抗冲地砖对立姿舰员的冲击防护效能分析

利用八自由度集总参数模型描述立姿舰员的生物动力学响应并预测其受损趋势,应用非线性质量-弹簧及阻尼模型模拟多孔结构的微惯性、刚度及粘性效应。定义最大抛离速度比及最大甲板反力比评价抗冲地砖的防护效果,讨论了抗冲地砖的无量纲临界屈曲力水平、粘性效应对其人员防护效果的影响,给出了人员抗冲用抗冲地砖应遵循的一般设计原则。

水下爆炸冲击试验中舰员及舰体监测结果分析

目的监测舰艇在遭受水下非接触爆炸冲击试验过程中所受冲击作用大小及舰员的生理参数变化,为实船水下爆炸冲击试验的安全防护提供依据。方法在水面舰艇遭受水下1 000 kg TNT当量的沉底水雷相距100 m的非接触爆炸冲击作用时,利用动态多参数生理记录检测仪(简称生参仪)对处在舰艇不同位置的9名舰员和1名模拟假人进行生理指标(心电图、心率、呼吸率、体表温度)及两轴向加速度值(Gz、Gy)监测记录;假人只监测Gz、Gy值。同时在舰艇内多个部位安放生参仪检测盒,监测记录舰体所受冲击力的大小。结果人体表心脏水平所受冲击力Gz值为(0.23～2.17)G,Gy值为(-0.39～0.66)G,在人体可承受的范围内。假人体胸部所受冲击力Gz值为(0.13～1.92)G,Gy值为(-0.42～0.85)G,高于同一位置的真人体。舰体所受Gz值为(3.41～>9)G～(-2.90～-5.45)G;Gy值为(0.91～2.98)G～(-0.49～-1.82)G,明显高于人体所受的冲击强度。爆炸前、后舰员的心率及呼吸率明显增快,爆炸前最快心率(107～171)次/min,最快呼吸率(22～29)次/min;爆炸后最快心率(113～155)次/min,最快呼吸率(24～33)次/min,爆炸后30 min内平均心率和平均呼吸率均高于爆炸前,平均心率前后对比有统计学意义(t=2.929,P=0.019)。体表温度爆炸前后无明显变化。爆炸过程中没有发生人体损伤。结论水下爆炸冲击试验对人体自主神经功能有较大影响,本试验中舰员所受冲击作用强度及生理参数变化在安全范围内。

水下爆炸致水面舰艇人员损伤的特点及研究现状

海战中水面舰艇在遭受水下爆炸攻击后会产生急剧的加速运动,造成舰艇上人员损伤,被称为舰艇冲击伤。舰艇冲击伤是造成舰艇上人员丧失战斗力的主要因素,国内外已经对其开展了大量研究。本文就舰艇冲击伤的历史、研究方法、损伤机制与特点、防护及救治等方面进行总结分析,提出当前研究的不足,并展望未来的发展方向,以便加深广大军医对舰艇冲击伤的了解,为该类损伤的防治提供参考。

水下爆炸损伤生物效应研究现状及展望

各种水中武器的广泛的运用已成为现代海战的主要特点之一,由此带来的水下爆炸损伤给水面舰船及水中作业人员造成严重的威胁。由于水下爆炸的致伤机制、致伤特点与陆上爆炸明显不同,因而对水下爆炸损伤效应的研究逐渐成为世界军事医学关注的热点与难点。本文通过系统地回顾相关文献,总结分析了水下爆炸损伤生物效应的研究现状,并对其未来的发展方向进行展望,旨在进一步加深对水下爆炸损伤生物效应的认识,并促进其深入研究。