Способ определения степени тяжести контузии

Изобретение относится к способам определения уровня контузионного воздействия на биообъект, а именно к способам определения степени тяжести контузии. Заявлен способ определения степени тяжести контузии, включающий расчет удельного импульса для ударника, причем удары производят ударником с фиксированной массой и диаметром наконечника по объекту с разными энергиями, при этом для каждой энергии производят расчет величины удельного импульса. Способ позволяет получать достоверные данные по уровню воздействия при любой массе ударника. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к способам определения уровня контузионного воздействия на биообъект, а именно к способам определения степени тяжести контузии.

Известен способ определения степени тяжести локальной контузионной травмы, получаемой биообъектом в результате ударного воздействия, путем оценки характера полученных им повреждений.

Российские стандарты (Прил. Б к ГОСТ Р 50744-95 «Классификация заброневой тупой травмы туловища по степени тяжести») устанавливают четыре степени тяжести такой травмы, начиная с самой легкой - I-ой до крайне тяжелой (летальной) IV-ой. При этом ГОСТ Р50744-95 «Бронеодежда. Классификация и общие технические требования» при оценке изделий допускает наличие заброневой контузионной травмы не выше П-ой (или средней) степени тяжести [1]. Согласно межгосударственному стандарту ГОСТ 34286-2017 конструкция бронеодежды должна обеспечивать выполнение требований, заданных в нормативной документации на конкретное изделие, по основным характеристикам, в том числе, по заброневому воздействию при непробитии защитной структуры. При этом показатель заброневого воздействия поражающего элемента при непробитии защитной структуры не должен превышать значения, принятого в качестве предельно допустимого [2].

Типичными признаками травмы II-й степени тяжести являются очаговые внутримышечные кровоизлияния, ушибленные раны, единичные очаговые кровоизлияния в брыжейку кишечника, множественные субплевральные кровоизлияния, которые приводят к полной потере боеспособности не более чем на 3-5 минут из-за кратковременного болевого шока, ограниченной боеспособности на срок до 10 суток. Полное восстановление состояния здоровья ожидается через 15-20 суток [1].

Таким образом, допустимой является только травма первой или второй степени тяжести, вне зависимости от назначения защитной экипировки и характера выполняемой боевой задачи.

Предпринимались попытки связать степень тяжести контузионного воздействия с энергией удараи привести фактор травмы кудельной энергии

Проведенные нами исследования на подопытных животных (см. таблицу) показали несостоятельность такого подхода. Связь удельной энергии с контузионным воздействием сохраняется только для воздействия метаемого элемента одной массы.

Особого внимания заслуживает метод обработки результатов экспериментов при проникающих огнестрельных ранениях, проведенных под руководством Julien S. Hatcher [3]. В предложенной им зависимости, предназначенной для прогнозирования останавливающего действия пуль патронов стрелкового оружия, помимо массы и скорости поражающего элемента, учитывалась еще и площадь его поперечного сечения. В результате этих исследований впервые было обращено внимание на то, что удельный импульс пули оказывает влияние на тяжесть огнестрельных повреждений. Однако, вследствие того, что в предложенной автором методике для согласования результатов почти для каждой пули необходимо было вводить определенные поправочные коэффициенты, она не получила широкого распространения.

Проведенные нами эксперименты показали, что и при непроникающих ранениях наблюдается прямая связь между удельным импульсом поражающего элемента (импульса приходящего на единицу площади воздействия) и степенью тяжести контузии, но только при ударах с одинаковой массой и диаметром ударника. Эту закономерность авторы использовали при определении допустимой величины удельного импульса для различных степеней контузии. Для обеспечения возможности использования материалов исследования для бронезащиты, диаметр наконечника ударника взят близким к диаметру тыльной деформации, образующейся при стрельбе по защитной структуре.

При изменении массы ударника соответствие удельного импульса определенной величине (степени тяжести) травмы полностью нарушается и, при одном и том же значении удельного импульса, в зависимости от энергии ударника можно получить различные степени тяжести травмы. В разработанном способе определения защитных свойств средств индивидуальной защиты (Патент №RU 2254544 С2) [4], основанном на определении импульса давления (эквивалентного значения удельного импульса), связь удельного давления со степенью контузии также нарушалась при изменении массы ударника.

Задачей изобретения явилась разработка способа, позволяющего получать достоверные данные по уровню воздействия при любой массе ударника.

Технический результат состоит в повышении достоверности данных по уровню воздействия при любой массе ударника. С этой целью нами были проведены ряд теоретических и экспериментальных исследований по исследованию влияния ударного воздействия различной величины на характер получаемых биообъектом повреждений, в результате которых была установлена четкая зависимость тяжести травмы от массы, скорости и контактной площади ударника. При этом был определен основной показатель, влияющий на степень тяжести травмы - значение приведенного удельного импульса, величина которого определяется по формуле:

In - приведенный удельный импульс;

Мn - приведенная масса,

mƒ - фиксированная масса, при которой определен удельный импульс для порога степени тяжести контузии;

m - масса ударника;

Vn - приведенная скорость ударника,

Е - кинетическая энергия ударника;

S - площадь поперечного сечения наконечника ударника.

Численное значение приведенного удельного импульса выражено в Па⋅с.

Осуществляется способ следующим образом. Производят удары с разными энергиями метаемого элемента с фиксированной массой и диаметром наконечника по биообъекту, при этом для каждой энергии производят расчет величины удельного импульса:

I - удельный импульс,

mƒ - фиксированная масса ударника (метаемого элемента, например шара),

V - скорость ударника,

S - площадь поперечного сечения наконечника ударника.

По результатам оценки воздействия находят допустимую величину удельного импульса, соответствующую 1-й и 2-й степеням контузии. А при производстве ударов с массами, отличающей от фиксированной, определение величины удельного импульса проводят по приведенной выше формуле 1.

Исследования, проведенные нами на подопытных животных с помощью ударников в форме шаров с разными массами, показали большую сходимость результатов воздействия именно от величины приведенного импульса. Одинаковая величина приведенного удельного импульса, независимо от массы ударника, соответствует определенной тяжести контузии, т.е. идет полное согласование с теорией. Коэффициент корреляции между тяжестью травмы и приведенным удельным импульсом по результатам 14 экспериментов на подопытных животных составил 0,87, то есть был достаточно высоким для исследований на биообъектах. При этом установлено, что для второй степени тяжести травмы значение приведенного удельного импульса не должно превышать 4500 Па*с.

Ни в одном найденном нами источнике не встречалось упоминание о таком показателе воздействия, что подтверждает новизну предложенного способа.

Список литературы

1. ГОСТ Р 50744-95 «Бронеодежда. Классификация и общие технические требования» (с изм. №3 и 4).

2. ГОСТ 34286-2017«Бронеодежда. Классификация и общие технические требования» Межгосударственный стандарт.

3. Warlow Т. Firearms, the law, and forensic ballistics // T. Warlow. - CRC Press, USA 2004, p. 154-198.

4. Патент №RU 2254544 C2. Способ определения защитных свойств средств индивидуальной защиты. Заявл. 25.03.2003.

1. Способ определения степени тяжести контузии, включающий расчет удельного импульса для ударника, отличающийся тем, что удары производят ударником с фиксированной массой и диаметром наконечника по объекту с разными энергиями, при этом для каждой энергии производят расчет величины удельного импульса по формуле:

I - удельный импульс,

mƒ - фиксированная масса ударника (метаемого элемента, например шара),

V - скорость ударника,

S - площадь поперечного сечения наконечника ударника, по результатам воздействия находят допустимую величину удельного импульса, соответствующую 1 и 2 степеням контузии.

2. Способ определения степени тяжести контузии по п. 1, отличающийся тем, что при ударах любой массой и фиксированном диаметре наконечника определение величины удельного импульса проводят по формуле:

In - приведенный удельный импульс;

Мn - приведенная масса,

mƒ - фиксированная масса, при котором определен удельный импульс для порога степени тяжести контузии;

m - масса ударника;

Vn - приведенная скорость ударника,

Е - кинетическая энергия ударника;

S - площадь поперечного сечения наконечника ударника, численное значение приведенного удельного импульса выражено в Па⋅с.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству для испытаний на ударную вибрацию, которое генерирует повторяющиеся ударные воздействия на объект для испытаний. Устройство содержит платформу, имеющую поверхность для размещения объекта для испытаний, и опорный узел, расположенный ниже платформы, чтобы заставить платформу совершать возвратно-поступательное движение, и включающий в себя возвратно-поступательную конструкцию и компонент, изменяющий давление.

Изобретение относится к области техники, а конкретно к оборудованию для высокоскоростных трековых испытаний изделий на ударное воздействие. Техническим результатом является уменьшение длины тормозного участка трека с обеспечением надёжного и безопасного торможения высокоскоростных рельсовых разгонных кареток, а также повышение точности результатов сопутствующих испытаниям измерений.

Изобретение относится к технологии исследования прочностных свойств твердых материалов путем приложения повторяющихся или пульсирующих усилий и может быть использовано для определения областей образования пустот и величины плотности глиносодержащего барьерного материала при создании барьеров безопасности в пунктах размещения радиоактивных отходов, а также при выводе из эксплуатации уран-графитового реактора.

Изобретение относится к испытательной технике, к исследованию высокоскоростных ударных явлений, в частности к метательным установкам ствольного типа для проведения экспериментов по ударно-волновому нагружению исследуемых образцов при исследовании их динамических прочностных свойств.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания объектов на комплексное воздействие механических нагрузок. Способ включает размещение ОИ в контейнере, хвостовая часть которого расположена в стволе разгонного устройства, нагружение ОИ механическим импульсом с пиковым ускорением не менее 100000 м/с2 в процессе разгона контейнера под действием высокого давления в стволе разгонного устройства, измерение характеристик ОИ, перемещение контейнера с ОИ в процессе и после разгона, по крайней мере, по одной направляющей, торможение ОИ.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания объектов на воздействие интенсивных механических нагрузок. Устройство содержит металлическое основание, имеющее заходящую в ствол разгонного устройства стенда динамических испытаний цилиндрическую хвостовую часть и надкалиберную часть, выполненную с возможностью установки объекта испытаний (ОИ) и соединенную с опорой скольжения, выполненной в виде башмака, охватывающего рельсовую направляющую.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при испытании элементов или конструкций зданий и сооружений для оценки напряженно-деформированного состояния при воздействии сверхнормативных кратковременных динамических нагрузок.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при испытании элементов или конструкций зданий и сооружений с численной оценкой напряженно-деформированного состояния конструкции при воздействии сверхнормативных кратковременных динамических нагрузок.

Изобретение относится к испытательной технике. Установка содержит устройство формирования внешнего ударного воздействия и контейнер, снабженный держателем объекта исследования, позволяющим изменять положение объекта исследования для регулирования характеристик ударной нагрузки, при этом держатель жестко скреплен с контейнером и в нем выполнено, по крайней мере, одно посадочное место под размещение объекта исследования, держатель выполнен сменным, с возможностью замены на другой держатель, различающийся углом наклона посадочного места к оси контейнера, причем угол наклона выбирают из условия обеспечения требуемых величин продольной и поперечной нагрузок, моделируемых при ударном воздействии на объект исследования.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для динамических испытаний объектов на воздействие ударных перегрузок в двух направлениях одновременно.

Изобретения относятся к способам изготовления броневых конструкций и к устройствам для осуществления способов их изготовления. Способ изготовления радиопрозрачного полимер-композитного бронезащитного устройства включает формирование пакета из пулезащитного керамического экрана из многослойной полимер-композитной оболочки наружного противоосколочного экрана над пулезащитным керамическим экраном и из многослойной полимер-композитной оболочки внутреннего противоосколочного экрана ниже пулезащитного керамического экрана, выполненных из защитной армирующей ткани, пропитанной синтетическим связующим.

Изобретения относятся к области вооружения и экипировки, к разработкам средств защиты и могут быть использованы для изготовления бронешлемов, бронежилетов и бронепреград из керамики и слоистых полимерных композиционных материалов, например органопластиков.

Изобретение относится к области вооружения и экипировки, к разработкам средств защиты и может быть использовано для изготовления бронешлемов из слоистых полимерных композиционных материалов с демпферами на подтулейном устройстве.

Изобретение относится к способам определения травмобезопасности средств индивидуальной бронезащиты, преимущественно шлемов для головы. Способ заключается в выполнении следующих операций: наносят удары с известной энергией по защищенному штатным средством – бронешлемом - имитатору объекта защиты и аналогичные удары по защищенному проектируемым средством – бронешлемом - имитатору.

Изобретения относятся к области вооружения, в частности к разработкам средств защиты, и могут быть использованы для изготовления брони для защиты техники и личного состава.

Изобретения относятся к средствам защиты, в частности к бронепанелям для защиты лица. Способ изготовления бронепанели из слоистых полимерных композитов для защиты нижней части лица, при котором в форму (2) для контактного формования укладывают 2-4 пропитанных слоя стеклоткани (3), затем укладывают 12-18 баллистических слоев (4) из обработанной водоотталкивающим составом непропитанной арамидной ткани с пропиткой только их кромок (5) на ширину 15-20 мм по нижнему, боковым и височным краям, а также с пропиткой зон кронштейнов крепления бронепанели к бронешлему.

Изобретение относится к области вооружения, к разработкам средств защиты и может быть использовано для изготовления бронепанелей для защиты техники и личного состава и бронезащиты высокого класса при работе в качестве подложки совместно с керамическим экраном.

Изобретение относится к защитным шлемам, которые пригодны для применения для военных, полицейских и других целей. Шлем, устойчивый к воздействию обладающих высокой кинетической энергией осколков и пуль, причем шлем содержит закругленный корпус, содержащий верхушку и периферийную поверхность, которые определяют внутренний объем, при этом указанный закругленный корпус содержит в направлении снаружи внутрь (a) внешний слой, содержащий керамический материал, причем (i) керамический материал имеет форму непрерывного монолита, соответствующего изогнутой форме закругленного корпуса; или (ii) керамический материал выполнен в форме множества керамических пластин, которые соответствуют изогнутой форме закругленного корпуса, при этом некоторые или все пластины из керамического материала характеризуются неплоской формой; и (b) внутренний подкладочный материал, содержащий множество волокнистых слоев, где волокнистые слои содержат волокна с высокой удельной прочностью необязательно в смоляной матрице и где множество волокнистых слоев скреплены в единый цельный слой, причем (i) внутренний подкладочный материал содержит ткань, имеющую как направление основы, так и направление утка, при этом указанная ткань имеет от 5,9 до 21,6 нитей на см как в направлении основы, так и в направлении утка; или (ii) волокнистые слои содержат полиэтиленовые волокна с высокой удельной прочностью, равной или большей 35 г/д.

Изобретение относится к области вооружения и экипировки, а также спортивной экипировки, к разработкам средств защиты и может быть использовано для изготовления защитных шлемов с подшлемниками.

Изобретение относится к области испытаний средств индивидуальной защиты человека, в частности к способам оценки защитных свойств бронешлемов от воздействия высокоскоростных поражающих элементов - пуль стрелкового оружия и осколков, образующихся при взрывах осколочно-фугасных боеприпасов.
Изобретение относится к средствам индивидуального оснащения личного состава силовых структур и может быть использовано при разработке, создании и модернизации перспективной боевой индивидуальной экипировки.

Изобретение относится к способам определения уровня контузионного воздействия на биообъект, а именно к способам определения степени тяжести контузии. Заявлен способ определения степени тяжести контузии, включающий расчет удельного импульса для ударника, причем удары производят ударником с фиксированной массой и диаметром наконечника по объекту с разными энергиями, при этом для каждой энергии производят расчет величины удельного импульса. Способ позволяет получать достоверные данные по уровню воздействия при любой массе ударника. 1 з.п. ф-лы.

Наверх