爆炸冲击波作用下聚脲材料对肺冲击伤防护作用的数值模拟研究

O389; 肺冲击伤是爆炸后第一级冲击伤最常见的死因,进行有效防护是减轻伤情、提升救治效能的最优举措.聚脲材料作为躯体防具的研究尚在起步阶段,本研究通过有限元数值模拟探讨了冲击波作用下聚脲材料对肺脏的防护效应及其对冲击波的衰减特性.首先利用LS-DYNA软件模拟冲击波对穿戴防护材料的山羊胸部的直接损伤过程,然后通过实爆测压数据及肺大体伤情进行有效性验证,最后利用该冲击波防护后效应有限元计算模型完成聚脲材料对人员肺冲击伤防护效应的评估.结果表明:右肺朝向爆心时,冲击波肺损伤应力主要集中在右肺下叶,防护模型肺脏整体应力较小,肺所受负压所致肺过牵效应减弱;聚脲材料能够有效衰减到达皮肤和肺脏表面的超压...

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Published in爆炸与冲击 Vol. 44; no. 12; pp. 82 - 92
Main Authors 刘迪, 陈菁, 张安强, 赵晓东, 张双博, 康建毅, 李朝龙, 曾灵
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 陆军军医大学大坪医院战创伤医学中心,重庆 400042%陆军军医大学大坪医院创伤与化学中毒国家重点实验室,重庆 400042%陆军军医大学大坪医院战创伤医学中心,重庆 400042%中国科学院重庆绿色智能技术研究院,重庆 401120 01.12.2024
陆军军医大学大坪医院创伤与化学中毒国家重点实验室,重庆 400042
Subjects
爆炸冲击波
肺冲击伤
聚脲防护
blast wave
polyurea protection
超压峰值
peak overpressure
lung blast injury
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ISSN1001-1455
DOI10.11883/bzycj-2024-0205

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Summary:O389; 肺冲击伤是爆炸后第一级冲击伤最常见的死因,进行有效防护是减轻伤情、提升救治效能的最优举措.聚脲材料作为躯体防具的研究尚在起步阶段,本研究通过有限元数值模拟探讨了冲击波作用下聚脲材料对肺脏的防护效应及其对冲击波的衰减特性.首先利用LS-DYNA软件模拟冲击波对穿戴防护材料的山羊胸部的直接损伤过程,然后通过实爆测压数据及肺大体伤情进行有效性验证,最后利用该冲击波防护后效应有限元计算模型完成聚脲材料对人员肺冲击伤防护效应的评估.结果表明:右肺朝向爆心时,冲击波肺损伤应力主要集中在右肺下叶,防护模型肺脏整体应力较小,肺所受负压所致肺过牵效应减弱;聚脲材料能够有效衰减到达皮肤和肺脏表面的超压峰值约 58.8%,降低胸骨最大线速度约 22.4%,且随冲击波压强的增大,衰减能力增强,从而有效降低肺冲击伤的发生率和严重程度.建立的人员防护效应计算机仿真评估模型为新型防护材料用于人员肺冲击伤的防护效能评估、防护后损伤程度预测提供了方法,具有重要的军事和社会意义.
ISSN:1001-1455
DOI:10.11883/bzycj-2024-0205