CN103279680A - 空气中爆炸对人体创伤的评估方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气中爆炸对人体创伤的评估方法及系统，该方法步骤如下：判断爆炸环境，并获取炸药参数，如果爆炸环境为闭式环境，根据炸药参数进行综合创伤评估；如果爆炸环境为开式环境，首先进行爆炸威力评估，确定爆炸冲击波超压峰值、正压持续时间、冲量，然后依次进行冲击波创伤评估、热流创伤评估、破片创伤评估、毒气创伤评估，得到开式环境下空气中爆炸对人体创伤的评估结果。该系统包括爆炸环境判断和炸药参数输入模块、爆炸威力评估模块、冲击波创伤评估模块、热流创伤评估模块、破片创伤评估模块、毒气创伤评估模块和评估结果输出模块。本发明评估结果数据丰富，便于观察及综合分析，系统中模块的通用性强，具有可扩展性。

Description

空气中爆炸对人体创伤的评估方法及系统

技术领域

本发明属于爆炸评估技术领域，特别是一种空气中爆炸对人体创伤的评估方法及系统。

背景技术

战时的军事行动，世界范围的恐怖袭击及民用工业事故都会伴随着爆炸现象，而大量的人员伤亡也是源自爆炸。爆炸人体创伤评估问题一直是领域内比较关心的重点，如何简便、快速的评估爆炸的杀伤效应，不仅给医疗分类，生命急救等提供有效的依据，还可以给防护工程提供参考。因此爆炸生物创伤评估问题是迫切需要解决的问题。

Bowen做了大量的爆炸冲击波对动物的杀伤实验，并根据动物的创伤状态按照一定的准则折合成人在爆炸场中的肺器官不同创伤状态的门槛值，从而获得了Bowen创伤曲线（Bowen,I.G.,Fletcher,E.R.,Richmond,D.R.,Hirsch,F.G.,White,C.S.,。Biophysicalmechanisms and scaling procedures applicable in assessing responses of the thorax energizedby air-blast overpressures or by nonpenetrating missiles,Annals of the New York Academy ofSciences,1968,Vol.152,pp.122-146.）；Stuhmiller基于人体胸部数学模型与做功的创伤标准，研制了爆炸冲击波对肺创伤的评估软件Injury（Stuhmiller,J.,Chuong,C.,Phillips,Y.,Dodd,K.,Computer modeling of thoracic response to blast,The Journal of Trauma,Vol.28,No.1Supplement,1988.）；美国国防部特许以危险为基础的炸药安全标准团队(RBESCT)开发SAFER软件评估工具（Technical Paper,approved methods and algorithmsfor DOD risk-based explosives sitting，No.14，Revision4.）；国外的爆炸创伤评估系统已经日趋成熟，但是国内的创伤评估系统则处于起步状态。

发明内容

本发明主要应用于各种爆炸事件对人体创伤的评估，从而快速的评估爆炸对人体的创伤效应。

实现本发明目的的技术解决方案：一种空气中爆炸对人体创伤的评估方法，步骤如下：

第1步，判断爆炸环境，并获取炸药参数：如果爆炸环境为闭式环境，根据炸药参数进行综合创伤评估，得到闭式环境的综合创伤评估结果；如果爆炸环境为开式环境，确定开式环境的边界条件后进入下一步；

第2步，爆炸威力评估：根据炸药参数进行爆炸威力评估，确定爆炸冲击波超压峰值、正压持续时间、冲量；

第3步，冲击波创伤评估：根据爆炸威力，评估爆炸冲击波对人体生物器官的创伤概率；

第4步，热流创伤评估：根据计算或者实验测得的爆炸热流强度和热流持续时间，评估热流对人体的烧伤和致死概率；

第5步，破片创伤评估：根据弹丸战斗部的外形特征和壳体参数，确定破片的平均速度、平均质量和破片数量，并评估破片对人体的创伤概率；

第6步，毒气创伤评估：根据炸药质量、炸药中TNT质量分数、炸药中黑索金质量分数、密闭空间的体积、人的暴露时间，评估CO的浓度以及CO对人体的创伤概率；

第7步，综合第2～6步评估结果，得到开式环境下空气中爆炸对人体创伤的评估结果。

一种空气中爆炸对人体创伤的评估系统，包括：

爆炸环境判断和炸药参数输入模块：判断爆炸环境，如果爆炸环境为闭式环境，根据炸药参数进行综合创伤评估，得到闭式环境的综合创伤评估结果；如果爆炸环境为开式环境，确定开式环境的边界条件；

爆炸威力评估模块：根据炸药参数进行爆炸威力评估，确定爆炸冲击波超压峰值、正压持续时间、冲量；

冲击波创伤评估模块：根据爆炸威力，评估爆炸冲击波对人体生物器官的创伤概率；

热流创伤评估模块：根据计算或者实验得到的爆炸热流强度和热流持续时间，评估热流对人体的烧伤和致死概率；

破片创伤评估模块：根据弹丸战斗部的外形特征和壳体参数，确定破片的平均速度、平均质量和破片数量，并评估破片对人体的创伤概率；

毒气创伤评估模块：根据炸药质量、炸药中TNT质量分数、炸药中黑索金质量分数、密闭空间的体积、人的暴露时间，评估CO的浓度以及CO对人体的创伤概率；

评估结果输出模块：将冲击波创伤评估模块、热流创伤评估模块、破片创伤评估模块和毒气创伤评估模块的评估结果输出显示。

与现有技术相比，本发明的显著优点：1、本方法通过完成爆炸威力及爆炸生物创伤概率评估，能够提供丰富的数据、以及爆炸生物创伤概率随着距离变化的曲线图，便于观察及综合分析；2、本系统建立的模块通用性强，系统可重复使用相同模块，而且在原有模块的基础上可创建新的模块，具有好的可扩展性，适应于不断发展的、越来越复杂的爆炸生物创伤评估的需要，为其进一步开发打下了良好的基础；3、根据创伤评估结果，便于各类爆炸事件中医疗分类选择，为爆炸防护装备的研究提供了参考。

附图说明

图1是本发明空气中爆炸对人体创伤评估方法的流程图。

图2是爆炸威力评估流程图。

图3是爆炸冲击波对人体创伤评估流程图。

图4是爆炸热流对人体创伤评估流程图。

图5是爆炸破片对人体创伤评估流程图。

图6是爆炸有毒气体对人体创伤评估流程图。

图7是闭式环境下爆炸对人体创伤综合评估流程图。

图8是本发明空气中爆炸对人体创伤评估系统的模块图。

图9是实施例中爆炸冲击波创伤概率曲线图。

图10是实施例中爆炸破片创伤概率曲线图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

结合图1，一种空气中爆炸对人体创伤的评估方法，步骤如下：

第1步，判断爆炸环境，并获取炸药参数：如果爆炸环境为闭式环境，根据炸药参数进行综合创伤评估，得到闭式环境的综合创伤评估结果；如果爆炸环境为开式环境，确定开式环境的边界条件后进入下一步；所述的炸药参数包括炸药质量m、TNT当量系数k、目标离爆心的水平距离r和炸药高度h，所述开式环境的边界条件分为无限空间、刚性地面、软土地面三种。

第2步，爆炸威力评估：根据炸药参数进行爆炸威力评估，确定爆炸冲击波超压峰值、正压持续时间、冲量。爆炸冲击波的爆炸超压与正压作用时间是研究爆炸创伤的重要参数，所以首先要对炸药的爆炸威力进行研究，结合图2，具体步骤如下：

（2.1）确定爆炸冲击波超压峰值P，

$P=a\sqrt[3]{w}/r+b\sqrt[3]{w^2}/r^2+\mathrm{cw}/r^3---\left(1\right)$

式中r表示目标离爆心的水平距离，w＝km为炸药的TNT当量，a、b、c是由TNT爆炸实验获得的参数，a、b、c在不同边界条件下的取值如表1所示：

表1

（2.2）确定正压持续时间τ，

$\mathrm{\τ}=d\sqrt[6]{w}\·\sqrt{r}---\left(2\right)$

d是由TNT爆炸实验获得的参数，边界条件为无限空间时d取值126.0，边界条件为刚性地面时d取值200.0，边界条件为软土地面时d取值200.0；

（2.3）确定冲量I，

I＝ew^2/3/r          （3）

e是由TNT爆炸实验获得的参数，边界条件为无限空间时e取值0.0013，边界条件为刚性地面时e取值0.00146，边界条件为软土地面时e取值0.00146；

（2.4）作出P、τ及I随着目标离爆心水平距离r的变化曲线。

第3步，冲击波创伤评估：根据爆炸威力，评估爆炸冲击波对人体生物器官的创伤概率。爆炸冲击波对人体的创伤与身体的部位有极大的关系，因此不同的器官在冲击波的作用下有不同的反应，冲击波对人体的创伤是因为人体内的可压缩性组织，也就是含气器官，会发生体积的变化，造成体表和器官迅速扭曲，所以含气组织最容易受伤，其中肺器官的创伤程度是致命的关键因素，爆炸冲击波对人体造成的损伤主要有肺创伤、鼓膜破裂，爆炸发生后，超压产生的瞬间空气移动可能会将人体整体抛起，将人以很大的速度沿冲击波运动的方向摔出，如果人与物体发生碰撞，则会受到撞击伤害，例如头骨撞击创伤及身体撞击创伤等。结合图3，冲击波创伤评估具体步骤如下：

（3.1）评估爆炸冲击波对人体肺部的创伤概率P_r1，

$P_{r1}=A_1-B_1\ln [(C_1/\stackrel{\‾}{P})+(D_1/i)]---\left(4\right)$

A₁、B₁、C₁、D₁是根据爆炸冲击波对人体肺部创伤的实验结果，利用数学分析方法获得的参数，A₁、B₁、C₁、D₁分别取值5.0、5.74、4.3、1.3，

P₀为大气压力，α为冲击波的入射角度，i＝I/(P₀ ^0.5w^0.33)；

（3.2）评估爆炸冲击波对人体耳膜创伤概率P_r2，

P_r2＝A₂+B₂lnP          （5）

A₂、B₂是由爆炸冲击波对人体耳膜创伤实验获得的参数，A₂、B₂分别取值-12.6、1.524；

（3.3）评估爆炸冲击波对人体头骨创伤概率P_r3，

P_r3＝A₃-B₃ln[(C₃/P)+(D₃/P·I)]      （6）

A₃、B₃、C₃、D₃是根据爆炸冲击波对人作用后，头骨撞击到硬物产生创伤的实验所获得的参数，A₃、B₃、C₃、D₃分别为5.0、-8.49、2430.0、4.0×10⁸；

（3.4）评估爆炸冲击波对人体身体撞击创伤概率P_r4，

P_r4＝A₄-B₄ln[(C₄/P)+(D₄/P·I)]      （7）

A₄、B₄、C₄、D₄是根据爆炸冲击波对人作用后，身体躯干部位撞击到硬物产生创伤的实验所获得的参数，A₄、B₄、C₄、D₄分别为5.0、2.44、7380.0、1.3×10⁹；

（3.5）作出P_r1、P_r2、P_r3、P_r4随着目标离爆心水平距离r的变化曲线。

第4步，热流创伤评估：根据计算或者实验测得的爆炸热流强度和热流持续时间，评估热流对人体的烧伤和致死概率；爆炸发生后，气体或者液体可燃物会形成相当大的气体云雾，产生火球，火球不一定伴随有明显的冲击波，但是持续时间如果很长的话，燃烧产物会产生热辐射破坏，在目标受到稳定热辐射源照射下，创伤程度由单位辐射功率决定，对于不同的材料有不同的临界功率水平。结合图4，热流创伤评估具体步骤如下：

（4.1）根据计算或者实验测得的爆炸热流强度Q和热流持续时间Δt；

（4.2）评估爆炸热流对人体的创伤概率P_r5，

P_r5＝A₅+B₅ln(Δt·Q^4/3)      （8）

爆炸热流对人体的创伤概率P_r5分为一级烧伤概率P_r5-1、二级烧伤概率P_r5-2、有防护致死概率P_r5-3、无防护致死概率P_r5-4四种情况，A₅、B₅是由爆炸热流对人体的创伤实验获得的参数，A₅、B₅在评估四种不同概率时的取值如表2所示：

表2

第5步，破片创伤评估：根据弹丸战斗部的外形特征和壳体参数，确定破片的平均速度、平均质量和破片数量，并评估破片对人体的创伤概率；破片通常是指内部装有炸药的金属壳体在炸药爆炸后猝然解体而产生的一种杀伤元件，基于在爆炸事故中破片对人体杀伤数据积累，破片的特性是击穿皮肤层，同时有可能击穿身体，破片对身体的杀伤与受打击的内脏器官的力学创伤有关。结合图5，破片创伤评估具体步骤如下：

（5.1）根据弹丸战斗部的外径Ro、内径Ri、长度L以及壳体的参数即壳体密度ρ，确定破片的平均速度v、平均质量m_p和破片数量N；

（5.2）评估破片对人体的创伤概率P_r6，

P_r6＝A₆+B₆lnS       （9）

式中S＝fm_pv^g，其中A₆、B₆、f、g是由破片对人体的创伤实验获得的参数，A₆、B₆、f、g的取值与破片的质量m_p相关，如表3所示：

表3

（5.3）作出P_r6随着目标离爆心水平距离r的变化曲线。

第6步，毒气创伤评估：根据炸药质量、炸药中TNT质量分数、炸药中黑索金质量分数、密闭空间的体积、人的暴露时间，评估CO的浓度以及CO对人体的创伤概率；对于爆炸后有毒气体致命因素的调查表明在许多的死亡事故中CO会对人体造成致命的创伤，CO之所以有毒是因为血液中碳氧血红蛋白的形成会破坏血液将氧气输送到身体器官的能力，即缺氧性贫血，CO的毒性也可能是因为热压，动物在热压的作用下的实验证明血液中羧基血红蛋白浓聚物在死亡时比没有在热压下低。结合图6，毒气创伤评估具体步骤如下：

（6.1）获取炸药中TNT质量分数X₁、炸药中黑索金质量分数X₂、密闭空间的体积V、人的暴露时间t；

（6.2）根据炸药中TNT质量分数X₁、炸药中黑索金质量分数X₂、密闭空间的体积V获得CO的浓度C；

（6.3）评估CO对人体的创伤概率P_r7，

P_r7＝A₇+B₇ln(C·t)       （10）

A₇、B₇是由CO对人体的创伤实验获得的参数，A₇、B₇分别为-37.98、3.7；

（6.4）作出P_r7随着目标离爆心水平距离r的变化曲线。

第7步，综合第2～6步评估结果，得到开式环境下空气中爆炸对人体创伤的评估结果。

通常复杂环境如墙壁或有限空间下，爆炸冲击波经过一系列的反射和折射产生复杂波，爆炸流场也相对较为复杂，对于闭式环境下只给出了爆炸创伤的综合评估结果。结合图7，第1步所述闭式环境的综合创伤评估，具体步骤为：根据炸药质量m、TNT当量系数k、有限空间的体积V_f，确定有限空间创伤概率P_r8：

P_r8＝(R_a+A₈)/(B₈+C₈)        （11）

式中R_a＝w/V_f，A₈、B₈、C₈是有限空间中爆炸对人体创伤实验获得的参数，A₈、B₈、C₈分别为-0.018、0.0375、-0.018。

一种空气中爆炸对人体创伤的评估系统，如图8所示，包括爆炸环境判断和炸药参数输入模块、爆炸威力评估模块、冲击波创伤评估模块、热流创伤评估模块、破片创伤评估模块、毒气创伤评估模块和评估结果输出模块，各个模块功能如下：

爆炸环境判断和炸药参数输入模块：判断爆炸环境，如果爆炸环境为闭式环境，根据炸药参数进行综合创伤评估，得到闭式环境的综合创伤评估结果；如果爆炸环境为开式环境，确定开式环境的边界条件；

爆炸威力评估模块：根据炸药参数进行爆炸威力评估，确定爆炸冲击波超压峰值、正压持续时间、冲量；

冲击波创伤评估模块：根据爆炸威力，评估爆炸冲击波对人体生物器官的创伤概率；

热流创伤评估模块：根据计算或者实验得到的爆炸热流强度和热流持续时间，评估热流对人体的烧伤和致死概率；

破片创伤评估模块：根据弹丸战斗部的外形特征和壳体参数，确定破片的平均速度、平均质量和破片数量，并评估破片对人体的创伤概率；

毒气创伤评估模块：根据炸药质量、炸药中TNT质量分数、炸药中黑索金质量分数、密闭空间的体积、人的暴露时间，评估CO的浓度以及CO对人体的创伤概率；

评估结果输出模块：将冲击波创伤评估模块、热流创伤评估模块、破片创伤评估模块和毒气创伤评估模块的评估结果输出显示。

该系统的工作过程如下，

（1）对于开式爆炸环境下的生物创伤的评估：首先确定开式环境的边界条件是无限空间、刚性地面或软土地面；根据边界条件与基本参数的输入，调用爆炸威力评估模块，计算爆炸超压、正压持续时间及冲量等参数；依据爆炸威力评估结果，直接进入冲击波创伤评估模块；调用热流创伤评估模块时，需要选择是否使用实验数据作为评估依据，否则将根据爆炸威力评估的结果作为热流创伤评估的条件；输入弹形数据，进入破片评估创伤评估模块；调用有毒气体创伤评估模块，输入相应的炸药组份等参数，进行毒气创伤评估；评估结果输出模块将冲击波创伤评估模块、热流创伤评估模块、破片创伤评估模块和毒气创伤评估模块的评估结果输出显示。

（2）闭式空间中的爆炸流场非常复杂，所以根据基本参数，只给出闭式环境的综合创伤评估结果，并通过评估结果输出模块输出显示。

实施例1

爆炸环境为开式环境下，爆炸边界条件为刚性地面，炸药的质量m为20.0kg的TNT，目标距爆炸中心的距离r为4.0m，炸药的高度h为1.0m；弹壳的外径R_O=120.0mm，内径R_i=100.0mm，战斗部长度L=380.0mm，炸药密度ρ_e=1.67g/cm³，壳体密度ρ=7.85g/cm³；炸药中黑索金的质量百分比X₂为50﹪，TNT的质量百分比X₁也为50﹪，空间体积V=400m²，人暴露的时间为t=5Min；评估结果如表4所示。爆炸冲击波对人体肺组织、听觉系统及动压造成的头部、身体撞击创伤概率随着人体距爆炸中心的距离r的变化曲线，如图9所示。依据弹体外形计算出破片对人体创伤概率随着人体距爆炸中心的距离r的变化曲线，如图10所示。同样的计算结果也可以得到爆炸冲击波的超压峰值P、正压持续时间τ及冲量I与距爆炸中心距离r的变化曲线，破片速度随着距爆炸中心距离r的变化曲线。

表4

综上所述，本发明空气中爆炸对人体创伤的评估方法及系统，通过完成爆炸威力及爆炸生物创伤概率评估，能够提供丰富的数据、以及供爆炸生物创伤概率随着距离变化的曲线图，便于观察及综合分析；本系统建立的模块通用性强，系统可重复使用相同模块，而且在原有模块的基础上可创建新的模块，具有好的可扩展性，适应于不断发展的、越来越复杂的爆炸生物创伤评估的需要，为其进一步开发打下了良好的基础；此外，根据创伤评估结果，便于各类爆炸事件中医疗分类选择，为爆炸防护装备的研究提供了参考。

Claims (9)

1.一种空气中爆炸对人体创伤的评估方法，其特征在于，步骤如下：

第1步，判断爆炸环境，并获取炸药参数：如果爆炸环境为闭式环境，根据炸药参数进行综合创伤评估，得到闭式环境的综合创伤评估结果；如果爆炸环境为开式环境，确定开式环境的边界条件后进入下一步；

第2步，爆炸威力评估：根据炸药参数进行爆炸威力评估，确定爆炸冲击波超压峰值、正压持续时间、冲量；

第3步，冲击波创伤评估：根据爆炸威力，评估爆炸冲击波对人体生物器官的创伤概率；

第4步，热流创伤评估：根据计算或者实验测得的爆炸热流强度和热流持续时间，评估热流对人体的烧伤和致死概率；

第5步，破片创伤评估：根据弹丸战斗部的外形特征和壳体参数，确定破片的平均速度、平均质量和破片数量，并评估破片对人体的创伤概率；

第6步，毒气创伤评估：根据炸药质量、炸药中TNT质量分数、炸药中黑索金质量分数、密闭空间的体积、人的暴露时间，评估CO的浓度以及CO对人体的创伤概率；

第7步，综合第2～6步评估结果，得到开式环境下空气中爆炸对人体创伤的评估结果。

2.根据权利要求1所述的空气中爆炸对人体创伤的评估方法，其特征在于，第1步所述的炸药参数包括炸药质量m、TNT当量系数k、目标离爆心的水平距离r和炸药高度h，所述开式环境的边界条件分为无限空间、刚性地面、软土地面三种。

3.根据权利要求1所述的空气中爆炸对人体创伤的评估方法，其特征在于，第2步所述爆炸威力评估的具体步骤如下：

（2.1）确定爆炸冲击波超压峰值P，

$P=a\sqrt[3]{w}/r+b\sqrt[3]{w^2}/r^2+\mathrm{cw}/r^3---\left(1\right)$

式中r表示目标离爆心的水平距离，w＝km为炸药的TNT当量，a、b、c是由TNT爆炸实验获得的参数，a、b、c在不同边界条件下的取值如表1所示：

表1

（2.2）确定正压持续时间τ，

$\mathrm{\τ}=d\sqrt[6]{w}\·\sqrt{r}---\left(2\right)$

d是由TNT爆炸实验获得的参数，边界条件为无限空间时d取值126.0，边界条件为刚性地面时d取值200.0，边界条件为软土地面时d取值200.0；

（2.3）确定冲量I，

I＝ew^2/3/r        （3）

e是由TNT爆炸实验获得的参数，边界条件为无限空间时e取值0.0013，边界条件为刚性地面时e取值0.00146，边界条件为软土地面时e取值0.00146；

（2.4）作出P、τ及I随着目标离爆心水平距离r的变化曲线。

4.根据权利要求1所述的空气中爆炸对人体创伤的评估方法，其特征在于，第3步所述冲击波创伤评估的具体步骤如下：

（3.1）评估爆炸冲击波对人体肺部的创伤概率P_r1，

$P_{r1}=A_1-B_1\ln [(C_1/\stackrel{\‾}{P})+(D_1/i)]---\left(4\right)$

A₁、B₁、C₁、D₁是根据爆炸冲击波对人体肺部创伤的实验结果获得的参数，A₁、B₁、C₁、D₁分别取值5.0、5.74、4.3、1.3， $\stackrel{\‾}{P}=P[1+(1+6P/(7+P)){\cos }^2\mathrm{\α}]/P_0,$ P₀为大气压力，α为冲击波的入射角度，i＝I/(P₀ ^0.5w^0.33)；

（3.2）评估爆炸冲击波对人体耳膜创伤概率P_r2，

P_r2＝A₂+B₂lnP        （5）

A₂、B₂是由爆炸冲击波对人体耳膜创伤实验获得的参数，A₂、B₂分别取值-12.6、1.524；

（3.3）评估爆炸冲击波对人体头骨创伤概率P_r3，

P_r3＝A₃-B₃ln[(C₃/P)+(D₃/P·I)]      （6）

A₃、B₃、C₃、D₃是根据爆炸冲击波对人作用后，头骨撞击到硬物产生创伤的实验所获得的参数，A₃、B₃、C₃、D₃分别为5.0、-8.49、2430.0、4.0×10⁸；

（3.4）评估爆炸冲击波对人体身体撞击创伤概率P_r4，

P_r4＝A₄-B₄ln[(C₄/P)+(D₄/P·I)]      （7）

A₄、B₄、C₄、D₄是根据爆炸冲击波对人作用后，身体躯干部位撞击到硬物产生创伤的实验所获得的参数，A₄、B₄、C₄、D₄分别为5.0、2.44、7380.0、1.3×10⁹；

（3.5）作出P_r1、P_r2、P_r3、P_r4随着目标离爆心水平距离r的变化曲线。

5.根据权利要求1所述的空气中爆炸对人体创伤的评估方法，其特征在于，第4步所述热流创伤评估的具体步骤如下：

（4.1）确定爆炸热流强度Q和热流持续时间Δt；

（4.2）评估爆炸热流对人体的创伤概率P_r5，

P_r5＝A₅+B₅ln(Δt·Q^4/3)        （8）

爆炸热流对人体的创伤概率P_r5分为一级烧伤概率P_r5-1、二级烧伤概率P_r5-2、有防护致死概率P_r5-3、无防护致死概率P_r5-4四种情况，A₅、B₅是由爆炸热流对人体的创伤实验获得的参数，A₅、B₅在评估四种不同概率时的取值如表2所示：

表2

6.根据权利要求1所述的空气中爆炸对人体创伤的评估方法，其特征在于，第5步所述破片创伤评估具体步骤如下：

（5.1）根据弹丸战斗部的外径Ro、内径Ri、长度L以及壳体的参数即壳体密度ρ，确定破片的平均速度v、平均质量m_p和破片数量N；

（5.2）评估破片对人体的创伤概率P_r6，

P_r6＝A₆+B₆lnS        （9）

式中S＝fm_pv^g，其中A₆、B₆、f、g是由破片对人体的创伤实验获得的参数，A₆、B₆、f、g的取值与破片的质量m_p相关，如表3所示：

表3

（5.3）作出P_r6随着目标离爆心水平距离r的变化曲线。

7.根据权利要求1所述的空气中爆炸对人体创伤的评估方法，其特征在于，第6步所述毒气创伤评估具体步骤如下：

（6.1）获取炸药中TNT质量分数X₁、炸药中黑索金质量分数X₂、密闭空间的体积V、人的暴露时间t；

（6.2）根据炸药中TNT质量分数X₁、炸药中黑索金质量分数X₂、密闭空间的体积V获得CO的浓度C；

（6.3）评估CO对人体的创伤概率P_r7，

P_r7＝A₇+B₇ln(C·t)        （10）

A₇、B₇是由CO对人体的创伤实验获得的参数，A₇、B₇分别为-37.98、3.7；

（6.4）作出P_r7随着目标离爆心水平距离r的变化曲线。

8.根据权利要求1所述的空气中爆炸对人体创伤的评估方法，其特征在于，第1步所述闭式环境的综合创伤评估，具体为根据炸药质量m、TNT当量系数k、有限空间的体积V_f，确定有限空间创伤概率P_r8：

P_r8＝(R_a+A₈)/(B₈+C₈)        （11）

式中R_a＝w/V_f，A₈、B₈、C₈是有限空间中爆炸对人体创伤实验获得的参数，A₈、B₈、C₈分别为-0.018、0.0375、-0.018。

9.一种空气中爆炸对人体创伤的评估系统，其特征在于，包括：

爆炸环境判断和炸药参数输入模块：判断爆炸环境，如果爆炸环境为闭式环境，根据炸药参数进行综合创伤评估，得到闭式环境的综合创伤评估结果；如果爆炸环境为开式环境，确定开式环境的边界条件；

爆炸威力评估模块：根据炸药参数进行爆炸威力评估，确定爆炸冲击波超压峰值、正压持续时间、冲量；

冲击波创伤评估模块：根据爆炸威力，评估爆炸冲击波对人体生物器官的创伤概率；

热流创伤评估模块：根据计算或者实验得到的爆炸热流强度和热流持续时间，评估热流对人体的烧伤和致死概率；

破片创伤评估模块：根据弹丸战斗部的外形特征和壳体参数，确定破片的平均速度、平均质量和破片数量，并评估破片对人体的创伤概率；

毒气创伤评估模块：根据炸药质量、炸药中TNT质量分数、炸药中黑索金质量分数、密闭空间的体积、人的暴露时间，评估CO的浓度以及CO对人体的创伤概率；

评估结果输出模块：将冲击波创伤评估模块、热流创伤评估模块、破片创伤评估模块和毒气创伤评估模块的评估结果输出显示。

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