人体胸腰椎和椎间盘的应力松弛和蠕变性试验

目的观察年轻的新鲜尸体的胸腰椎标本的粘弹性,为临床和模型研究提供生物力学参数。方法选择22~31岁的新鲜男性尸体,并在死亡1 h内从尸体上分离出15例脊柱功能单元。采用WE-10A型万能材料测试仪进行蠕变性和松弛性试验。结果通过胸腰椎的椎体和椎间盘的生物力学模型,推导出相应的蠕变和应力松弛方程,并对测量的和模拟有曲线进行比较。分别在前5 min和前10 min内,椎体和椎间盘的蠕变变形发生显著的变化。在应力松弛过程中,在前2 min内应力急剧降低,然后趋于平衡。结论在开始阶段,蠕变率变化是显著的,然后逐渐下降。这表明局部脊椎内部的压力差是降低的,直到达到平衡状态。由公式得到的模拟曲线与试验中得到的曲线在很大程度上是吻合的,这表明方程是合理可靠的。     

舰船人员冲击损伤标准及耐受性研究

水下爆炸在极短的时间内产生强大的冲击加速度,引起人员严重损伤.在评估舰船的作业能力时,人员对冲击的耐受性足一个极其重要的因素.根据人体的冲击损伤特点,本文提出人体主要组织器官对舰船冲击运动的耐受程度和损伤阈值,为舰船冲击环境下人员的损伤评估、预测及防护等提供重要的参考依据.     

模拟舰船冲击对人体下肢骨骼轴向压缩损伤特性研究

目的非接触性水下爆炸在极短的时间内产生巨大的加速度，引起舰船装备的破坏和人员严重损伤，尤其是人员下肢骨骼极易受到冲击损伤，严重影响舰船战斗力。材料与方法为了研究舰船冲击运动对人体下肢主要骨骼的损伤，采用12具新鲜的下股骨骼（包括股骨、胫骨、距骨、腓骨、跟骨）人体尸体标本，模拟舰船冲击运动的特性，在冲击机上进行静态和动态压缩测试实验。结果获取人体下股骨骼在静态和动态载荷作用下的压缩特性，如破坏载荷、压缩变形等，并对数据进行分析计算，得到下肢骨骼过载加速度估算值、骨骼损伤特点、动荷系数等参数，提出现有的下肢骨骼的冲击损伤耐受性及标准。结论在人体下肢骨骼中，跟骨和股骨的破坏载荷应是最低的，其动态抗压性能也较差，这与舰船冲击伤以跟骨及股骨损伤发生率较高的实际情况相符合。     

水下爆炸引起舰船冲击人体损伤生物力学模型研究进展

水下爆炸在极短的时间内产生强大的加速度,导致舰船结构破坏和人员严重损伤,严重影响舰船的作业能力。集中参数模型、多体动力学模型、有限元模型等常用于研究由于水下非接触爆炸引起的舰船冲击运动产生的舰船人员的生物力学响应。每一种模型都有其优点和局限性,基于较精确人体响应数据基础上建立的多体动力学模型可提供有用的信息;相对实际水下爆炸冲击试验而言,有限元模型是一种可行的、经济有效的方法。集中参数模型则侧重于获取人体动力学响应的整体宏观信息。通过合并有限元模型和集中参数模型得到的混合型人体模型,即增加分析的精度和空间分辨率,又降低了计算时间。通过合并多体模型和有限元模型得到的混合人体模型则弥补了两种模型的不足,充分发挥两者的优越性。