评估冲击波对人体的损伤程度

根据数值模拟得到的冲击波超压和正压持续时间以及胸壁最大向内运动速度,然后基于超压准则、修正Bowen损伤曲线和Axelsson损伤模型评价得到的不同爆炸载荷下人体躯干的损伤概率,如图6.15所示。

图6.15　不同TNT药量下人体躯干的损伤概率

(a)0.005 kg TNT;(b)0.05 kg TNT(www.xing528.com)

图6.15　不同TNT药量下人体躯干的损伤概率(续)

(c)0.5 kg TNT;(d)4.0 kg TNT

通过对比不同损伤准则下人体躯干的损伤概率,发现不同冲击波损伤准则得到的损伤概率均不一样,并且差异性较大,主要原因是不同冲击波损伤准则考虑的参数不同。当冲击波超压一定时,人体躯干损伤概率随冲击波冲量的增大而增大;当冲击波冲量一定时,人体躯干损伤概率也随冲击波超压的增大而增大。如0.05 kg TNT-No.3和0.5 kg TNT-No.7对应的冲击波冲量值均为55 kPa·ms左右,而压力值分别为603.36 kPa和101.99 kPa,由超压准则、修正Bowen损伤曲线和Axelsson损伤模型得到0.05 kg TNT-No.3的损伤概率分别为50%、1%和1%,而0.5 kg TNTNo.7的损伤概率分别为50%、0和0,可以看出在冲击波冲量相同而压力不同时,由不同损伤准则得到的损伤概率的差异性较大。0.005 kg TNTNo.1和4.0 kg TNT-No.1对应的冲击波压力值均为1 000 kPa左右,而冲量值分别为31.55 kPa·ms和285.81 kPa·ms,0.005 kg TNT-No.1的损伤概率分别为50%、0和0,而4.0 kg TNT-No.1的损伤概率分别为50%、99%和50%,可以发现在冲击波压力相同而冲量不同时,由不同损伤准则得到的损伤概率的差异性也很大。因此,在评价爆炸冲击波对人体躯干的损伤情况时,应该综合考虑冲击波压力和冲量对人体躯干损伤情况的影响。