CN211467741U - 一种动物水下冲击伤防护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种动物水下冲击伤防护装置,包括外防护层、多孔材料层、束带层和缓冲层。外防护层呈圆柱形,壁厚0.3cm,包括外防护层主体、提手、上盖,均由超高分子量聚乙烯材料制成,用于放置动物;多孔材料层由泡沫铝制成,厚度为2cm,用于吸收冲击波;束带层位由聚氨基甲酸酯纤维制成,厚度0.2cm,可限制胸腹部过度扩张,避免机体发生过牵效应;缓冲层由软质聚氨酯泡沫塑料制成,厚度为3cm,可降低动物在冲击波作用下的高加速度位移强度;外防护层、多孔材料层、束带层和缓冲层由外到内依次排列,通过胶水和铆钉固定。本实用新型的这种动物水下冲击伤防护装置,结构简单、设计合理、轻便易携,适用于水下冲击伤等潜水医学科研试验中。
Description
技术领域
本实用新型属于潜水医学,具体涉及一种动物水下冲击伤防护装置。
背景技术
现代海战中,武器装备和作战方式都发生了重大变化,水下战位人员越来越多,鱼雷、水雷、深水炸弹等水中兵器大规模装备和应用。因此,水下爆炸冲击波致水下战位损伤越来越多,已成为世界军事医学关注的热点和难点。水的密度为空气的800倍,并具有相对的不可压缩性,与空气冲击波相比,水下冲击波具有传播速度快、传播距离远及无典型的压缩区和稀疏区等特点,所以其致伤机制和损伤特点不同于空气冲击波。研究发现,水下冲击伤伤情比陆上气体冲击伤更为严重,救治更为困难。因此,积极开展水下冲击伤防护研究对提高我军卫勤保障能力十分重要。动物水下冲击伤实验是伤员防护研究的前提。通过检索发现,目前国内外尚无水下冲击伤防护装备相关专利。为了填补这一空白,加强对水下冲击伤的防护,亟须研究一种相对简单、抗冲击性好的动物水下冲击伤防护装置。
实用新型内容
本实用新型针对上述不足,提供一种动物水下冲击伤防护装置,可以有效地分解、反射、吸收水下冲击波,大大降低其对动物的损伤程度,达到防护效果,为后续人员水下冲击伤防护研究奠定基础。
本实用新型是通过以下的技术方案实现的,本实用新型包括外防护层、多孔材料层、束带层和缓冲层。外防护层包括外防护层主体、提手、上盖,外防护层主体和提手通过共挤方式固定成型。外防护层、多孔材料层、束带层和缓冲层由外到内依次排列,四者通过KD-833特种强力胶水粘合,并在外防护层主体上、下方处通过铆钉固定。
进一步地,所述外防护层主体呈圆柱形,壁厚0.3cm,底面直径15cm,高50cm,构成防护装置外壳,圆柱型结构可分解冲击波的作用力;提手位于外防护层主体上表面,高10cm,宽3cm,长15cm,用于携带防护装置;上盖位于外防护层主体上表面中心处,直径为6cm,与外防护层主体通过铰链相关节,二者之间的缝隙采用热熔胶枪密封,用于放置和取出动物;外防护层主体、提手和上盖均由超高分子量聚乙烯材料制成,该材料无色透明,密度为920~964kg/m3,具有防水、超高强度、超强抗冲击能力的特点。
进一步地,所述多孔材料层位于外防护层内侧,由泡沫铝制成,厚度为2cm,高度与外防护层主体相同,用于吸收冲击波;泡沫铝材料密度为178kg/m3,具有高冲击能量吸收率、高比刚度、抗腐蚀、隔音降噪、电磁屏蔽性高、耐候性强、易加工、易安装的特点。
进一步地,所述束带层位于多孔材料层内侧,由聚氨基甲酸酯纤维制成,厚度0.2cm,高度与外防护层主体相同,具有高度弹性、高延伸性(500%~700%)、低弹性模量(200%伸长,0.04~0.12克/旦)和高弹性回复率(200%伸长,95%~99%),可为动物胸腹部施加约2N预应力,且限制胸腹部过度扩张,避免机体发生过牵效应。
进一步地,所述缓冲层位于束带层内侧,由软质聚氨酯泡沫塑料制成,厚度为3cm,高度与外防护层主体相同,具有密度低、弹性回复好、吸音、透气、保温等特点,用于延长冲击波作用于机体的上升时间,从而降低动物在冲击波作用下的高加速度位移强度;实验时,大鼠使用二乙醚诱导麻醉后,通过上盖置入装置内缓冲层内侧、防护装置中心处,由束带层弹性固定,保持立姿体位。
本实用新型的有益效果如下:(1)本实用新型的这种动物水下冲击伤防护装置,采用圆柱形结构,便于放置动物,且该结构有利于分解冲击波的作用力,抗变形能力强;(2)本实用新型的这种动物水下冲击伤防护装置,采用高密度与低密度复合结构,在介质交界处形成强反射,有利于降低冲击波的作用效果;(3) 本实用新型的这种动物水下冲击伤防护装置,在靠近动物处采用低密度柔性材料,起缓冲作用,可以延长冲击波作用于机体的上升时间,从而降低动物在冲击波作用下的高加速度位移强度;(4)本实用新型的这种动物水下冲击伤防护装置,采用弹性束带层为实验动物胸腹部施加一预应力,且限制胸腹部过度扩张,避免机体发生过牵效应;(5)本装置稳定性高,抗爆性强,并在水下冲击伤试验中得到证实,在1~10gTNT 水下爆炸试验中,以Sprague Dawley大鼠为实验动物。经多次动物实验证实,该装置可至少承受水下10MPa 的冲击压力;(6)本实用新型的这种动物水下冲击伤防护装置,结构简单、设计合理、轻便易携,整体重量不超过10kg,适用于水下冲击伤等潜水医学科研试验中。
附图说明
图1为本实用新型的动物水下冲击伤防护装置整体结构示意图;
图2为本实用新型的动物水下冲击伤防护装置纵切面结构示意图。
附图中的标号分别为:1、外防护层,2、多孔材料层,3、束带层,4、缓冲层,5、外防护层主体,6、提手,7、上盖,8、铆钉,9、铰链。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明,本实施例以本实用新型技术方案为前提,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
本实用新型的实施例如图1至图2所示,本实用新型包括外防护层1、多孔材料层2、束带层3和缓冲层4。外防护层1包括外防护层主体5、提手6、上盖7,外防护层主体5和提手6通过共挤方式固定成型。外防护层1、多孔材料层2、束带层3和缓冲层4由外到内依次排列,四者通过KD-833特种强力胶水粘合,并在外防护层主体5上、下方处通过铆钉8固定。
本实施例中,所述外防护层主体5呈圆柱形,壁厚0.3cm,底面直径15cm,高50cm,构成防护装置外壳,圆柱型结构可分解冲击波的作用力;提手6位于外防护层主体5上表面,高10cm,宽3cm,长15cm,用于携带防护装置;上盖7位于外防护层主体5上表面中心处,直径为6cm,与外防护层主体5通过铰链9 相关节,二者之间的缝隙采用热熔胶枪密封,用于放置和取出动物;外防护层主体5、提手6和上盖7均由超高分子量聚乙烯材料制成,该材料无色透明,密度为920~964kg/m3,具有防水、超高强度、超强抗冲击能力的特点。
本实施例中,所述多孔材料层2位于外防护层1内侧,由泡沫铝制成,厚度为2cm,高度与外防护层主体 5相同,用于吸收冲击波;泡沫铝材料密度为178kg/m3,具有高冲击能量吸收率、高比刚度、抗腐蚀、隔音降噪、电磁屏蔽性高、耐候性强、易加工、易安装的特点。
本实施例中,所述束带层3位于多孔材料层2内侧,由聚氨基甲酸酯纤维制成,厚度0.2cm,高度与外防护层主体5相同,具有高度弹性、高延伸性(500%~700%)、低弹性模量(200%伸长,0.04~0.12克/旦)和高弹性回复率(200%伸长,95%~99%),可为动物胸腹部施加约2N预应力,且限制胸腹部过度扩张,避免机体发生过牵效应。
本实施例中,所述缓冲层4位于束带层3内侧,由软质聚氨酯泡沫塑料制成,厚度为3cm,高度与外防护层主体5相同,具有密度低、弹性回复好、吸音、透气、保温等特点,用于延长冲击波作用于机体的上升时间,从而降低动物在冲击波作用下的高加速度位移强度;实验时,大鼠使用二乙醚诱导麻醉后,通过上盖7置入装置内缓冲层4内侧、防护装置中心处,由束带层3弹性固定,保持立姿体位。
本实用新型的这种动物水下冲击伤防护装置,采用圆柱形结构,便于放置动物,且该结构有利于分解冲击波的作用力,抗变形能力强;本实用新型采用高密度与低密度复合结构,在介质交界处形成强反射,有利于降低冲击波的作用效果;本实用新型在靠近动物处采用低密度柔性材料,起缓冲作用,可以延长冲击波作用于机体的上升时间,从而降低动物在冲击波作用下的高加速度位移强度;本实用新型采用弹性束带层为实验动物胸腹部施加一预应力,且限制胸腹部过度扩张,避免机体发生过牵效应。本实用新型的这种动物水下冲击伤防护装置,稳定性高、抗爆性强、结构简单、设计合理、轻便易携,适用于水下冲击伤等潜水医学科研试验中。
以上所述是本实用新型的优选实施方式,不能以此来限定本实用新型之权利范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,除上述实例外,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本实用新型保护的范围。
Claims (5)
1.一种动物水下冲击伤防护装置,其特征是,所述动物水下冲击伤防护装置包括外防护层(1)、多孔材料层(2)、束带层(3)和缓冲层(4);外防护层(1)包括外防护层主体(5)、提手(6)、上盖(7),外防护层主体(5)和提手(6)通过共挤方式固定成型;外防护层(1)、多孔材料层(2)、束带层(3)和缓冲层(4)由外到内依次排列,四者通过KD-833特种强力胶水粘合,并在外防护层主体(5)上、下方处通过铆钉(8)固定。
2.根据权利要求1所述的动物水下冲击伤防护装置,其特征在于,所述外防护层主体(5)呈圆柱形,壁厚0.3cm,底面直径15cm,高50cm,构成防护装置外壳,圆柱型结构可分解冲击波的作用力;提手(6)位于外防护层主体(5)上表面,高10cm,宽3cm,长15cm,用于携带防护装置;上盖(7)位于外防护层主体(5)上表面中心处,直径为6cm,与外防护层主体(5)通过铰链(9)相连接,二者之间的缝隙采用热熔胶枪密封,用于放置和取出动物;外防护层主体(5)、提手(6)和上盖(7)均由超高分子量聚乙烯材料制成,该材料无色透明,密度为920~964kg/m3。
3.根据权利要求1所述的动物水下冲击伤防护装置,其特征在于,所述多孔材料层(2)位于外防护层(1)内侧,由泡沫铝制成,厚度为2cm,高度与外防护层主体(5)相同,用于吸收冲击波;泡沫铝材料密度为178kg/m3。
4.根据权利要求1所述的动物水下冲击伤防护装置,其特征在于,所述束带层(3)位于多孔材料层(2)内侧,由聚氨基甲酸酯纤维制成,厚度0.2cm,高度与外防护层主体(5)相同。
5.根据权利要求1所述的动物水下冲击伤防护装置,其特征在于,所述缓冲层(4)位于束带层(3)内侧,由软质聚氨酯泡沫塑料制成,厚度为3cm,高度与外防护层主体(5)相同。
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