Модель головы комбинированная

 

Изобретение относится к устройствам для испытания средств индивидуальной защиты человека, в частности к испытательным стендам для оценки защитных свойств шлемов от воздействия высокоскоростных поражающих элементов и вторичных осколков. Модель головы для оценки защитных свойств шлемов выполнена в соответствии с антропометрическими параметрами головы человека. Модель головы состоит из верхней съемной части, закрепленной на жестком основании, имеющем выступ в виде половины эллипсоида. Выступ в виде эллипсоида выполнен из пластичного материала, имеющего энергоемкость деформации единицы объема равную 10-20 Дж. Технический результат состоит в повышении точности получаемых результатов испытаний. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для испытания средств индивидуальной защиты человека, в частности к испытательным стендам для оценки защитных свойств шлемов от воздействия высокоскоростных поражающих элементов (ПЭ) и вторичных осколков.

Для оценки жизнедеятельности и безопасности человека при использовании средств защиты головы практический интерес представляет исследование процесса формирования тупой черепно-мозговой травмы (ЧМТ) при непробитии (неразрушении) шлема различными высокоскоростными элементами и оценки возможных последствий.

Многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют, что нанесение ЧМТ различной тяжести возможно и без пробития защитного шлема и, соответственно, без непосредственного воздействия ПЭ на голову. Формирование тупой ЧМТ при этом происходит по причине динамического контактного воздействия защитного шлема на голову вследствие смещения как конструкции в целом, так и локального - местного деформирования купола шлема в области удара ПЭ, которые сопровождаются контактом и передачей части энергии на голову.

Существующие методы испытаний защитных шлемов ориентированы, главным образом, на определение скорости сквозного пробития и степени амортизации шлема, используя при этом жесткие массово-габаритные макеты головы. Именно поэтому данные методы не позволяют оценить величину энергии динамического воздействия, передаваемой в локальной области контакта шлема с головой, и тем самым, не позволяют судить об эффективности защиты испытываемой конструкции.

С использованием в материалах индивидуального бронирования тканей на основе арамидов (Кевлар, Ткань синтетическая высокомодульная, Тварон и др.), а также тканей на основе полиэтиленовых волокон ("Спектра", "Дайнема") проблема возможности получения ЧТМ существенно возрастает.

Данные шлемы обладают высокой противопульной стойкостью, а жесткость купола недостаточна, и это приводит к рассмотренным выше последствиям при не пробитии данной защиты.

Наиболее близким аналогом предложенного изобретения является модель головы для оценки динамического воздействия шлема, выполненная в соответствии с антропометрическими параметрами головы человека (см. Модель головы, патент RU. 2177180. опубл. 20.12.01 г.).

Модель головы состоит из двух частей: жесткого основания и укрепленной на нем верхней съемной части. Жесткое основание имеет выступ в виде половины элипсоида, а съемная часть имеет форму полого элипсоида с внутренними размерами, соответствующими внешним размерам элипсоидной части жесткого основания, и выполнена из пластичного материала, имеющего заданную энергоемкость деформации единицы объема с толщиной, равной 3-5 калибрам поражающего элемента. В нижней части жесткого основания имеется цилиндрический паз, который позволяет крепить модель головы в сборе к платформе стенда. Жесткое основание дает возможность надежно фиксировать шлем в требуемом положении относительно направления стрельбы.

Основным недостатком известной модели является то, что верхняя съемная часть, выполненная из пластичного материала, устанавливается на выступе в виде половины элипсоида жесткого основания. В результате этого возможно искажение деформация пластичного материала верхней части при обстреле за счет влияния жесткого основания по границе соприкосновения полуэлиптического выступа с верхней съемной частью, что может привести к снижению точности получаемых результатов.

Задачей изобретения является уменьшения эффекта влияния жесткого основания по границе соприкосновения с верхней съемной частью. Технический результат, который будет получен в результате решения задачи, состоит в повышение точности получаемых результатов испытаний.

Указанный технический результат достигается тем, что предлагаемая модель головы для оценки динамического воздействия шлема, выполненная в соответствии с антропометрическими параметрами головы человека, согласно изобретению состоит из основания с выступом в виде половины эллипсоида, изготовленного из пластичного материала, и укрепленной на нем верхней съемной части выполненной из пластичного материала, имеющего заданную энергоемкость деформации единицы объема.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показан общий вид модели головы универсальной.

Верхняя часть 1 модели головы имеет форму половины полого эллипсоида с внутренними размерами, соответствующими внешним размерам эллипсоидной части основания, выполнена из пластичного материала, имеющего заданную энергоемкость единицы объема, с толщиной пластичного материала, равной 3-5 калибров поражающего элемента. Толщина пластичного материала выбрана опытным путем исходя из того, что ее уменьшение может привести к влиянию жесткой основы на объем деформированного материала, а увеличение - к возможности искажения формы и объема впадины. В качестве пластичного материала может быть использовано глицериновое мыло.

Верхняя часть (1) крепится на жестком основании (2), имеющем выступ в виде половины эллипсоида и выполненным из пластичного материала с энергоемкостью пластической деформации единицы объема 10-20 Дж. Выступ в виде половины элипсоида крепится в пазу жесткого основания, выполненного из дерева.

Нижняя часть жесткого основания имеет цилиндрический паз, который позволяет крепить модель головы в сборе к платформе 3. Жесткое основание также позволяет надежно фиксировать испытываемый защитный шлем 4 в требуемом положении.

Применение для изготовления выступа основания пластичного материала с энергоемкость пластической деформации единицы объема: Е=10-20 Дж (для формирования полости объемом W=1 см3 необходимо затратить энергию Е=10-20 Дж) обусловлено тем, что данная характеристика соответствует прочностным свойствам костей черепа, например порогу перелома костей черепа (Е14 Дж. Громов А.П., Биомеханика травмы. М.: Медицина, 1979, 109 с.) и растрескиванием костей черепа (Е=10...20 Дж. Парашин В.Б. Критерии повреждения организма человека при ударных воздействиях. “Конверсия в машиностроении”, 1993, № 1, с. 31-39.), а также позволяет исключить влияние выступа жесткого основания на точность получаемых результатов.

Проведенные авторами экспериментальные стрельбы с целью испытания бронешлемов с использованием данной модели головы показали, что применение пластичного материала с определенной пластичностью для изготовления полуэлиптического выступа жесткого основания существенно повышают точность измерения объема деформированного пластичного материала верхней съемной части.

Таким образом, использование в составе испытательного стенда данного технического решения позволит повысить достоверность проводимых испытаний шлемов и выработать практические рекомендации по дальнейшему совершенствованию испытуемых изделий в плане снижения вероятности возникновения тупой ЧМТ.

Формула изобретения

Модель головы для оценки защитных свойств шлемов, выполненная в соответствии с антропометрическими параметрами головы человека, состоящая из верхней съемной части, выполненной из пластичного материала, имеющего заданную энергоемкость деформации единицы объема, закрепленной на жестком основании, имеющим выступ в виде половины эллипсоида, отличающаяся тем, что выступ в виде эллипсоида выполнен из пластичного материала, имеющего энергоемкость деформации единицы объема, равную 10-20 Дж.

РИСУНКИ

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.03.2007

Извещение опубликовано: 27.03.2007        БИ: 09/2007




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к демонстрационному устройству в виде живого организма, выполненному по меньшей мере на 50-кратном увеличении

Изобретение относится к области техники для испытания средств индивидуальной защиты человека, в частности к испытательным стендам для оценки защитных свойств шлемов от воздействия высокоскоростных поражающих элементов и вторичных осколков

Изобретение относится к устройствам для испытания средств индивидуальной защиты человека, в частности к испытательным стендам для оценки защитных свойств шлемов от воздействия высокоскоростных поражающих элементов (ПЭ) и вторичных осколков

Изобретение относится к медицине, а именно к технологии создания компьютерных моделей биологических объектов

Изобретение относится к медицинским, в частности к стоматологическим, моделям, предназначенным для моделирования процессов, происходящих в коронке удаляемого зуба при наложении и фиксации щипцов

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для испытания манипуляторов доения

Изобретение относится к испытанию средств индивидуальной защиты человека, в частности, к испытательным стендам для оценки защитных свойств шлемов от воздействия выкоскоростных поражающих элементов (ПЭ) и вторичных осколков

Изобретение относится к устройствам для испытания средств индивидуальной защиты человека, в частности, к испытательным стендам для оценки защитных свойств шлемов от воздействия высокоскоростных поражающих элементов и вторичных осколков
Изобретение относится к экспериментальной медицине, а именно к экспериментальной хирургии, и может быть использовано для изучения патогенеза варикозного расширения вен пищевода и желудка при портальной гипертензии

Изобретение относится к медицине, а именно к анатомии и патологической анатомии
Изобретение относится к области медицины, в частности к анатомии, патологической анатомии и топографической анатомии

Изобретение относится к области медицины, а именно к нормальной, патологической анатомии и судебной медицине

Изобретение относится к медицине и может быть применимо для освоения техники сухожильного шва. Тренажер состоит из опорной платформы, на которой закреплен, по меньшей мере, один стержень, имитирующий сухожилие, опорная платформа выполнена из пластика, при этом каждый из стержней, имитирующих сухожилие, выполнен из прозрачного силикона, его длина не превышает наибольший размер опорной платформы в соответствующем направлении, кроме того, стержни, имитирующие сухожилие, закрепляют на опорной платформе с небольшим натяжением по концам и возможностью замены указанных стержней. Устройство позволяет улучшить наглядность, обеспечить возможность наложения различных видов швов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в патологической и сравнительной анатомии человека и животных. Для изготовления сухого анатомического препарата сердца используют эвисцерированное невскрытое сердце, отпрепарированное путем удаления эпикарда и субэпикардиальной клетчатки. Проводят последовательное обезжиривание, подсушивание и обезвоживание органа с последующей его окраской. Для обезжиривания на 3 суток орган помещают при комнатной температуре в композицию №1, состоящую из ацетона и уайт-спирита, взятых в равных частях. Причем объем композиции №1 должен превышать объем сердца в 5-6 раз. Затем, после проведения подсушивания, полости обезжиренного сердца заполняют ватой или мелкими кусочками хлопчатобумажной ткани, Для последующего обезвоживания орган на 7 суток помещают при комнатной температуре в композицию №2, представляющую собой раствор полиакрилатного лака в ацетоне, взятых в объемном соотношении 5:1. После этого орган также при комнатной температуре подвешивают до полного высыхания. Завершают изготовление препарата окраской анатомических структур масляными красками, разбавленными полиакрилатным лаком. Способ упрощает изготовление анатомического препарата, исключая этап пропитки препарата силикатным клеем или жидким калийным стеклом, при исключении использования этилового спирта и фенола. 2 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к регенеративной медицине, и может быть использовано в клеточной и молекулярной биологии, а также в торакальной хирургии для создания биоинженерного органа в качестве трансплантата. Способ моделирования биоинженерного каркаса сердца в эксперименте включает введение крысе антикоагулянта, выделение органа, очищение его от окружающей жировой ткани, канюлирование аорты, осуществление децеллюляризации путем перфузии в биореакторе, а также контроль качества полученного каркаса на биосовместимость и жизнеспособность. При этом антикоагулянт гепарин вводят крысе интраперитонеально в дозе 100 ЕД перед забором органокомплекса сердце-легкие. Аорту канюлируют выше уровня отхождения левой подключичной артерии с последующим лигированием ветвей дуги аорты. Осуществляют лигирование устья полых вен, отсекают легкие. Перфузию для децеллюляризации осуществляют в течение 28 часов через аорту при атмосферном давлении и скорости потока реагентов через орган 2,4-3,6 мл/минуту. При этом перфузию фосфатным буфером с добавлением 1% пенициллина-стрептомицина и деионизированной водой проводят по 1,5 часа. Затем используют 4% раствор дезоксихолата натрия в комбинации с 0,002М Na2-ЭДТА в течение 3,5 часов. Фосфатный буфер с добавлением 1% пенициллина-стрептомицина используют в течение 1 часа, свиную панкреатическую ДНКазу-I 2000 ЕД /200 мл фосфатного буфера с кальцием и магнием - в течение 2,5 часов. Завершают децеллюляризацию фосфатным буфером с добавлением 1% пенициллина-стрептомицина со сменой раствора каждые 6 часов. Жизнеспособность клеток на полученном каркасе определяют по наличию дифференциального окрашивания живых и мертвых клеток, по способности дегидрогеназ живых клеток восстанавливать неокрашенные формы 3-4,5-диметилтиазол-2-ил-2,5-дифенилтераразола до голубого кристаллического фармазана, растворимого в диметилсульфоксиде. Способ позволяет сократить время экспозиции перфузионных растворов, снизить вероятность бактериальной контаминации, повысить качество получаемого каркаса в сравнении с другими способами того же назначения, оценить биосовместимость и жизнеспособность клеток, засеянных на каркас. 6 ил.

Изобретение относится к области медицины, а именно к патологической анатомии. Для изготовления анатомического препарата полый орган или его фрагмент выделяют из эвисцерированного комплекса органов, промывают полость проточной водой, препарируют, после чего его полость заполняют универсальным водостойким клеем на основе акриловой водной дисперсии, например клеем «Момент монтаж», до тех пор, пока внешний рельеф полого органа, его консистенция и степень наполнения не будут соответствовать аналогичным прижизненным характеристикам. Отверстия полого органа, через которые заполняли полость, прошивают, тампонируют ватой и перевязывают, после чего полый орган оставляют в герметичной емкости в парах консервирующего бактерицидного вещества, например 10%-ного водного раствора формалина, до полной фиксации. Способ позволяет изготовить анатомический препарат полого органа, который по внешнему рельефу и консистенции максимально напоминает соответствующий полый орган при жизни, при увеличении срока эксплуатации изготовленного анатомического препарата и повышении безопасности технологического процесса за счет отказа от использования токсичных и легковоспламеняющихся растворителей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для испытания средств индивидуальной защиты человека, в частности к испытательным стендам для оценки защитных свойств шлемов от воздействия высокоскоростных поражающих элементов и вторичных осколков

Наверх