橡皮弹对生物钝击损伤效应试验研究

为探究橡皮弹打击下生物损伤机制,开展橡皮弹打击生物损伤效应弹道试验。以生物的伤情特征和行为反应为表征量,分析了橡皮弹的速度、硬度、口径对生物损伤效应的影响。结果表明:生物皮肤伤情特征以皮损、苍白和红晕为主,红晕区与苍白区存在明显不连续间断,皮损区和苍白区形成与弹头剪切作用有关,红晕区由皮肤压缩和拉伸变形协同造成;同种橡皮弹打击生物胸腹部,随着速度的增加,皮肤伤情变得严重,但皮损区直径几乎不变;橡皮弹打击生物胸部,单一变量法分析造成皮肤可见伤情(指皮损、红晕或苍白,下同)所需的比动能,70 HA硬度橡皮弹<45 HA硬度橡皮弹<20 HA硬度橡皮弹,32 mm口径橡皮弹<16 mm口径橡皮弹<8 mm口径橡皮弹,即橡皮弹硬度和口径越大,造成皮肤可见伤情所需比动能越小,同时口径越大,造成持续尖叫、惊跳或意图逃跑等生物明显异常行为反应所需比动能越小;50%明显异常行为反应风险概率的比动能高于50%皮肤可见伤情风险概率的比动能。

基于人体解剖结构的单兵防护后损伤评估

为评估人体靶标在穿戴防弹衣情况下,枪弹钝击或穿透防弹衣时对人体造成的损伤严重度,基于真实人体切片数据构建了穿戴防弹衣的数字化人体模型,采用高速摄影机拍摄枪弹侵彻有防护明胶靶标过程,获得明胶靶标内部瞬时空腔的演化数据,并建立瞬时空腔简化模型。采用简明损伤定级标准(AIS)评价单个组织器官的损伤情况,分别基于最大简明损伤评分(MAIS)和新损伤严重度评分(NISS)损伤评估算法给出钝击和穿透防弹衣情况下人体相应部位的损伤评分结果,并进行死亡率预测。开发了人体易损性评估软件,获得了某枪弹以不同速度钝击和穿透穿防弹衣人体时,对人体造成的损伤严重度评分值。研究结果表明:当某枪弹以速度638 m/s射击穿防弹衣人体胸部时产生钝击损伤,人体损伤评分结果为MAIS=3、NISS=27,死亡率预测结果为12.88%;当某枪弹以速度714 m/s射击穿防弹衣人体胸部时,枪弹穿透防弹衣直接侵彻人体组织,人体损伤评分结果为MAIS=5、NISS=75,死亡率预测结果为97%。