[發(fā)明專利]空氣中爆炸對人體創(chuàng)傷的評估方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310229560.X
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN103279680A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設計）人: 周杰;陶鋼
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

1.一種空氣中爆炸對人體創(chuàng)傷的評估方法，其特征在于，步驟如下：

第1步，判斷爆炸環(huán)境，并獲取炸藥參數(shù)：如果爆炸環(huán)境為閉式環(huán)境，根據(jù)炸藥參數(shù)進行綜合創(chuàng)傷評估，得到閉式環(huán)境的綜合創(chuàng)傷評估結果；如果爆炸環(huán)境為開式環(huán)境，確定開式環(huán)境的邊界條件后進入下一步；

第2步，爆炸威力評估：根據(jù)炸藥參數(shù)進行爆炸威力評估，確定爆炸沖擊波超壓峰值、正壓持續(xù)時間、沖量；

第3步，沖擊波創(chuàng)傷評估：根據(jù)爆炸威力，評估爆炸沖擊波對人體生物器官的創(chuàng)傷概率；

第4步，熱流創(chuàng)傷評估：根據(jù)計算或者實驗測得的爆炸熱流強度和熱流持續(xù)時間，評估熱流對人體的燒傷和致死概率；

第5步，破片創(chuàng)傷評估：根據(jù)彈丸戰(zhàn)斗部的外形特征和殼體參數(shù)，確定破片的平均速度、平均質(zhì)量和破片數(shù)量，并評估破片對人體的創(chuàng)傷概率；

第6步，毒氣創(chuàng)傷評估：根據(jù)炸藥質(zhì)量、炸藥中TNT質(zhì)量分數(shù)、炸藥中黑索金質(zhì)量分數(shù)、密閉空間的體積、人的暴露時間，評估CO的濃度以及CO對人體的創(chuàng)傷概率；

第7步，綜合第2～6步評估結果，得到開式環(huán)境下空氣中爆炸對人體創(chuàng)傷的評估結果。

2.根據(jù)權利要求1所述的空氣中爆炸對人體創(chuàng)傷的評估方法，其特征在于，第1步所述的炸藥參數(shù)包括炸藥質(zhì)量m、TNT當量系數(shù)k、目標離爆心的水平距離r和炸藥高度h，所述開式環(huán)境的邊界條件分為無限空間、剛性地面、軟土地面三種。

3.根據(jù)權利要求1所述的空氣中爆炸對人體創(chuàng)傷的評估方法，其特征在于，第2步所述爆炸威力評估的具體步驟如下：

（2.1）確定爆炸沖擊波超壓峰值P，

P=aw3/r+bw23/r2+cw/r3---(1)]]>

式中r表示目標離爆心的水平距離，w＝km為炸藥的TNT當量，a、b、c是由TNT爆炸實驗獲得的參數(shù)，a、b、c在不同邊界條件下的取值如表1所示：

表1

（2.2）確定正壓持續(xù)時間τ，

τ=dw6·r---(2)]]>

d是由TNT爆炸實驗獲得的參數(shù)，邊界條件為無限空間時d取值126.0，邊界條件為剛性地面時d取值200.0，邊界條件為軟土地面時d取值200.0；

（2.3）確定沖量I，

I＝ew^2/3/r????????（3）

e是由TNT爆炸實驗獲得的參數(shù)，邊界條件為無限空間時e取值0.0013，邊界條件為剛性地面時e取值0.00146，邊界條件為軟土地面時e取值0.00146；

（2.4）作出P、τ及I隨著目標離爆心水平距離r的變化曲線。