Индекс динамического ответа - Dynamic response index

В Индекс динамического ответа (DRI) является мерой вероятности повреждение позвоночника вытекающий из вертикальная ударная нагрузка такие, которые могут встретиться в военной среде (например, во время взрыва мины или в катапультном кресле). DRI - это безразмерное число, которое пропорционально максимальной компрессии позвоночника, полученной во время мероприятия.

DRI выводится как решение уравнения, которое моделирует позвоночник человека как систему амортизатора пружины с сосредоточенными параметрами и одной степенью свободы. В модели используется обычная линейная система второго порядка. дифференциальное уравнение с постоянными коэффициентами при компрессии позвоночника в качестве переменной. Форсирующая функция в уравнении - это ускоряющая ударная нагрузка, приложенная к тазу событием. Уравнение приведено ниже:^[1]

${displaystyle {d ^ {2} X over dt ^ {2}} + 2cdot zeta cdot omega cdot {dX over dt} + omega ^ {2} cdot X = {d ^ {2} z поверх dt ^ {2}} }$

В этом уравнении X обозначает компрессию позвоночника, а d²z / dt² обозначает зависящее от времени ударное ускорение (вход). Коэффициенты ω и ζ представляют собой сосредоточенную спинную частоту и демпфирование, ω = 52,90 радиан / секунду, ζ = 0,224.

DRI определяется как максимальное сжатие позвоночника (X_{Максимум}), рассчитываемого из дифференциального уравнения, DRI = (ω²/ G) · X_{Максимум}, где G - ускорение свободного падения (9.806 м / с²).

Показатель DRI был получен в результате исследований трупов, а также от «добровольных добровольцев» (по сути, авиаторов, которые активировали механизм катапультируемого сиденья).^[2]^[3]

Предельное значение DRI по НАТО STANAG 4569^[4]^[5] составляет 17,7 с 10% вероятностью серьезной травмы. Это соответствует максимальной компрессии позвоночника около 62 мм.

Простое практическое правило для кратковременных ударов (намного меньше, чем примерно четверть цикла, что означает намного меньше, чем примерно 30 мс): DRI = 3,96 · ΔV, где ΔV - общий импульс, доставляемый ударом в метрах. в секунду. ΔV - это просто интеграл под кривой ударного ускорения, эквивалентный скорости «отрыва» объекта, подвергающегося ударной нагрузке. Для постоянного импульса DRI уменьшается по мере увеличения длительности импульса свыше 30 мс.

Смотрите также

Рекомендации

^ MIL-DTL-9479E, ПОДРОБНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМЫ СИДЕНЬЯ, ВЫБРОС Вверх, САМОЛЕТ, ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА, 17 сентября 1999 г.
^ Руководство по проектированию выживания при авиакатастрофе, Ричард Э. Циммерманн, Норман А. Мерритт, Авиационные исследования и технологии армии США (USAAVSCOM TR 89-D-22A), декабрь 1989 г. E.L. Стеч, П.Р.Пейн, Динамические модели человеческого тела, Лаборатория аэрокосмических медицинских исследований (Технический отчет AMRL 66-157), ноябрь 1969 г.
^ J.W. Бринкли, Дж. Шаффер, Методы динамического моделирования для проектирования аварийно-спасательных систем: текущие приложения и будущие требования ВВС, Лаборатория аэрокосмических медицинских исследований (Технический отчет AMRL 71-292), декабрь 1971 г.
^ AEP-55, Том 2, Процедуры оценки уровня защиты тылового обеспечения и легких бронированных машин, Организация по стандартизации НАТО.
^ Стандарт НАТО 4569, Уровни защиты лиц, находящихся в тыловом обеспечении и легких бронированных транспортных средствах, Организация по стандартизации НАТО.

[1] MIL-DTL-9479E, ПОДРОБНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМЫ СИДЕНЬЯ, ВЫБРОС Вверх, САМОЛЕТ, ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА, 17 сентября 1999 г.

[2] Руководство по проектированию выживания при авиакатастрофе, Ричард Э. Циммерманн, Норман А. Мерритт, Авиационные исследования и технологии армии США (USAAVSCOM TR 89-D-22A), декабрь 1989 г. E.L. Стеч, П.Р.Пейн, Динамические модели человеческого тела, Лаборатория аэрокосмических медицинских исследований (Технический отчет AMRL 66-157), ноябрь 1969 г.

[3] J.W. Бринкли, Дж. Шаффер, Методы динамического моделирования для проектирования аварийно-спасательных систем: текущие приложения и будущие требования ВВС, Лаборатория аэрокосмических медицинских исследований (Технический отчет AMRL 71-292), декабрь 1971 г.

[4] AEP-55, Том 2, Процедуры оценки уровня защиты тылового обеспечения и легких бронированных машин, Организация по стандартизации НАТО.

[5] Стандарт НАТО 4569, Уровни защиты лиц, находящихся в тыловом обеспечении и легких бронированных транспортных средствах, Организация по стандартизации НАТО.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]