在模拟的体下爆炸冲击中,骨盆和胸脊椎反应,以及保护性座椅设计
11School of Mechanical Engineering, Hunan University of Science and Technology, Xiangtan, China.
Acta of bioengineering and biomechanics
|September 2, 2024
概括
保护性座椅可以减轻由体下爆炸 (UBB) 冲击造成的胸脊椎损伤. 特定的泡设计通过管理骨盆加速和干惯性效应,有效降低受伤风险.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 伤害预防 预防伤害
- 有限元分析 有限元分析
背景情况:
- 车身下爆炸 (UBB) 冲击对车辆乘客构成重大风险.
- 胸脊椎损伤是爆炸场景中的一个关键问题.
- 现有的保护措施需要进一步优化.
研究的目的:
- 在UBB冲击过程中调查骨盆和胸脊椎的动态和生物力学反应.
- 设计和评估保护性座椅枕头,以减轻胸脊椎损伤.
- 比较不同座椅设计的有效性.
主要方法:
- 用一个经过验证的有限元素 (FE) 人体模型 (C-HBM) 对中国成年男性.
- 模拟UBB冲击来分析动态和生物力学反应.
- 根据FE的预测,评估了各种座椅设计的保护能力.
主要成果:
- FE 模拟显示在已确定的走廊内预测的脊柱加速.
- UBB冲击会导致胸脊柱前部曲和轴向压缩,导致压力度.
- 泡座椅枕头,特别是60毫米厚的DO3泡,显著降低了骨盆加速峰值 (52.8%) 和DRIz值 (17.2%).
结论:
- UBB脊柱损伤风险是负载级别敏感的.
- 仅仅减少骨盆加速是不足以提供全面的脊柱保护.
- 控制干惯性效应对于减轻UBB脊柱损伤风险至关重要.


