车辆碰撞复合伤致伤模拟装置

摘要

本发明公开了一种车辆碰撞复合伤致伤模拟装置，在底板上设置立管和台架，其中立管上竖向设有长条形的钢片，该钢片的上端部悬空，在立管的悬空端设置主动碰撞板；所述台架位于立管的右方，在台架上对应所述主动碰撞板设置被动碰撞板，该被动碰撞板呈竖向布置。本发明不仅能准确、形象地模拟车辆发生碰撞时乘员大脑所受复合碰撞伤的形成，而且还能方便地控制、调节线加速度和角加速度的比重，构思非常巧妙，且结构实用，不仅可用于车辆碰撞研究，而且还可推广运用至运动医学和刑事研究等领域。

说明书

技术领域

本发明涉及主要在车辆碰撞研究中使用的一种模拟致伤装置，具体地说，涉及车辆碰撞复合伤致伤模拟装置。

背景技术

在日常生活和工作、交通事故、运动中，机体在一些特殊情况下容易遭受损伤，这种损伤有单纯的线加速度损伤，也有单纯的角加速度损伤，而更多的是两种作用方式都存在的复合损伤。例如乘员在驾驶或乘坐车辆时，在系安全带的情况下出现正面碰撞时身体会因安全带的作用停止前进，而人体头部会由于惯性继续向前运动，在颈部的约束下头部向下旋转并减少向前运动的速度，当与仪表碰撞击时，即形成线加速度和角加速度的复合损伤。

在既往研究中，单纯的线加速度致伤模型和单纯的角加速度致伤模型都比较容易复制。但是要形成复合碰撞损伤很难做到，控制线加速度和角加速度的比重则更是非常困难。另外，在研究车辆撞击损伤、运动损伤等领域的损伤机理与防救治研究时，必须控制线加速度和角加速度的比重。本发明正是针对这一需求提出的解决方案，用于模拟车辆碰撞时乘员大脑所受复合碰撞伤的形成，复制多种颅脑线加速度和角加速度复合损伤模型，因而具有更为重要的现实意义，也更具紧迫性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种车辆碰撞复合伤致伤模拟装置，它能模拟车辆碰撞时乘员大脑所受复合碰撞伤的形成。

本发明的技术方案如下：一种车辆碰撞复合伤致伤模拟装置，其关键在于：在底板上设置立管和台架，其中立管上竖向设有长条形的钢片，该钢片的上端部悬空，在钢片的悬空端设置主动碰撞板；所述台架位于立管的右方，在台架上对应所述主动碰撞板设置被动碰撞板，该被动碰撞板呈竖向布置。

在以上技术方案中，主动碰撞板模拟乘员的头部，在主动碰撞板上安装一个透明玻璃球，该透明玻璃球内盛装有模拟人体大脑组织的物质，如凝胶。而钢片悬空的上端部则相当于乘员的脖子，钢片的下部模拟乘员的身体，立管则模拟车辆的座椅，立管右边的被动碰撞板模拟乘员面前的车辆面板或座椅。

使用本模拟装置时，先将底板固定在碰撞试验用的台车上，且本模拟装置的台架朝向台车的前方。台车向前运动时，本模拟装置跟随台车一起向前运动，这样就能模拟乘员坐在座椅上跟随车辆一起前进。当台车突然停止前进时（模拟车辆发生碰撞），本模拟装置的底板、立管、台架、被动碰撞板和钢片的下部都会跟随台车一起停止前进，而钢片的上部会由于惯性的原因继续向前移动，线加速度不为零，并同时向下转动，且角加速度不为零，进而使钢片上端的主动碰撞板与被动碰撞板发生碰撞，此时主动碰撞板上的透明玻璃瓶内的凝胶会发生位移，凝胶内气泡的体积大小会随该位置凝胶的受力情况改变而发生体积变化，通过高速摄像系统和序列图像分析软件就能定量分析在复合致伤过程中，颅脑物理模型中各部位脑组织受力情况，包括脑组织的位移规律、应力分布规律和应力波的传递过程，从而准确、形象地模拟线加速度和角加速度复合损伤所致颅脑损伤的形成机理,构思非常巧妙，且结构简单实用，不仅可用于车辆碰撞研究，而且还可推广运用至刑事研究等领域。

所述被动碰撞板纵向设置，该被动碰撞板的下端通过销轴与台架的上端相铰接，且被动碰撞板能沿该铰接点左右转动；在所述被动碰撞板的右方设置支撑杆，该支撑杆的上端与被动碰撞板的右板面相铰接，支撑杆的下端与所述台架的上端相接触。采用以上结构就能调整被动碰撞板的角度，进而调整碰撞角度，这样既能模拟乘员面前倾斜设置的车辆面板，又能模拟乘员面前竖直设置的座椅。

所述立管为矩管，该立管的右板面与所述钢片下部的左表面相贴合，两者通过紧固件固定连接，这样不仅安装牢靠，而且可方便调整主动碰撞板的高度，不仅能根据需要调整、控制线加速度和角加速度的比重，即主动碰撞板的高度高点角加速度比重就大点，主动碰撞板的高度低点线加速度比重就大点，而且可以模拟不同身高的乘员。

所述主动碰撞板呈竖向布置，并与所述被动碰撞板相垂直，主动碰撞板上挖有安装孔，这样就便于将透明玻璃球固定在主动碰撞板上的安装孔内。

在所述主动碰撞板与被动碰撞板之间竖向设置缓冲片，该缓冲片为开口朝左的半圆形结构，且缓冲片左端的两个连接端与所述主动碰撞板的前端固定，这样有能有效吸收碰撞时的能量，避免将主动碰撞板上的透明玻璃瓶撞坏。

有益效果：本发明不仅能准确、形象地模拟车辆发生碰撞时乘员大脑所受复合碰撞伤的形成，而且还能方便地控制、调节线加速度和角加速度的比重，构思非常巧妙，且结构实用，不仅可用于车辆碰撞研究，而且还可推广运用至运动医学和刑事研究等领域。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的主视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1、2所示，本发明由底板1、立管2、台架3、钢片4、主动碰撞板5、被动碰撞板6、销轴7、支撑杆8和紧固件9等构成，其中底板1为方形板，在该底板1上沿底板的长度方向设置立管2和台架3，其中立管2为矩管，在立管2上竖向设置长条形的钢片4，具体为钢片4下部的左表面与立管2的右板面相贴合，两者通过两个紧固件9固定连接，且紧固件9可选用抱箍或其他紧固件。另外，所述钢片4由弹簧钢板切割而成。

上述钢片4的上端部悬空，在该钢片4的悬空端设置主动碰撞板5，该主动碰撞板5呈竖向布置，并沿所述底板1的长度方向横向设置。在主动碰撞板5上挖有安装孔5a。

如图1、2可看出，所述台架3位于立管2的右方，该台架3由角钢焊接而成，在台架3上对应所述主动碰撞板5设置被动碰撞板6。所述被动碰撞板6呈竖向布置，并沿所述底板1的宽度方向纵向设置，且与所述主动碰撞板5相垂直。当本模拟装置突然停止前进时，所述主动碰撞板5会在惯性的作用下继续向前运动，并同时向下转动，碰撞该被动碰撞板6。另外，本发明中主动碰撞板5和被动碰撞板6的设置方式并不局限于本实施例，只要主动碰撞板5在惯性的作用下继续向前运动，并同时向下转动，能够碰撞所述被动碰撞板6都应该获得保护。

如图1、2可进一步看出，所述被动碰撞板6的下端设有安装套（图中未标出），台架3的上端固设有铰接套（图中未标出），所述销轴7同时穿设在安装套和铰接套中，这样就使被动碰撞板6的下端通过销轴7与台架3的上端铰接在一起，且被动碰撞板6可沿该铰接点左右翻转。同时，在被动碰撞板6的右方设置支撑杆8，该支撑杆8的上端与被动碰撞板6的右板面相铰接，支撑杆8的下端与台架3上端的角钢相接触，且被动碰撞板6受到主动碰撞板5的撞击时，支撑杆8要能很好地支撑被动碰撞板6，防止被动碰撞板6沿下端的铰接点左右翻转。

从图1、2还可更进一步看出，在上述主动碰撞板5与被动碰撞板6之间竖向设置缓冲片10，该缓冲片10为开口朝左的半圆形结构，且缓冲片10左端的两个连接端与所述主动碰撞板5的前端固定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。