一种主动控制防护爆炸冲击波的装置和方法

    公开(公告)号:CN112781460B

    公开(公告)日:2021-12-10

    申请号:CN202011565517.7

    申请日:2020-12-25

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 柳占立 杨丰源

    Abstract: 本发明公开了一种主动控制防护爆炸冲击波的装置和方法,涉及力学领域,所述装置包括:压力信号采集系统,信号处理系统,主动响应系统,压力信号采集系统用于采集压力信号并发送给信号处理系统;信号处理系统对压力信号进行处理并向主动响应系统发送信号指令;主动响应系统根据信号指令产生防护能量以防护爆炸冲击波产生的冲量。本发明装置不但可以主动控制挡波板产生防护能量,而且装置的结构简单,使用设备较少,处于爆炸冲击波作用范围内的只有两个压力传感器和主动响应系统,满足防护爆炸冲击波的冲量的同时,整体质量较轻,具有很高的实用性价值。

    一种减弱爆炸冲击波在头盔内叠加效应的头盔

    公开(公告)号:CN113432487A

    公开(公告)日:2021-09-24

    申请号:CN202110548547.5

    申请日:2021-05-19

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种减弱爆炸冲击波在头盔内叠加效应的头盔,涉及力学领域,所述头盔包括:盔壳系统,垫块系统,固定栓系统;其中,所述盔壳系统包括:前盔壳,中盔壳以及后盔壳;垫块系统固定于所述盔壳系统内,用于将所述头盔固定于被防护人员的头部;中盔壳与所述前盔壳、所述后盔壳之间,通过所述固定栓系统固定连接;前盔壳与所述后盔壳的顶部之间留有预设间距的第一间隙;中盔壳位于所述第一间隙下方预设距离处,使得所述中盔壳与所述前盔壳、所述后盔壳在空间上、下位置间形成第二间隙,且所述中盔壳的宽度大于所述预设间距。本发明实施例的头盔,有效减弱了爆炸冲击波在头盔内部的叠加效应,保障了被防护人员头部的安全,具有极高的实用性价值。

    一种超声聚焦及靶点反演定位系统

    公开(公告)号:CN110916720B

    公开(公告)日:2021-06-25

    申请号:CN201911236207.8

    申请日:2019-12-05

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种超声聚焦及靶点反演定位系统,属于超声监测领域,用于解决现有技术中不能准确探测到聚焦靶点和实现实时成像的问题。所述系统通过信号发生器、功率放大器、球形超声换能器在被测对象(生物组织或工件)中形成产热足够的超声聚焦靶点,通过红外线测温仪进行实时监测并记录监测所得的被测对象的表面温度,并利用BP神经网络求解器计算反演得到靶点对应位置和大小,最终结合红外线测温仪与具有位置调节器的夹持装置实现超声聚焦靶点的实时监控和位置调节。

    基于高仿真物理头部模型的动态测试系统和防护评价方法

    公开(公告)号:CN111351627B

    公开(公告)日:2020-10-16

    申请号:CN202010110940.1

    申请日:2020-02-20

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本申请提供了基于高仿真物理头部模型的动态测试系统和防护评价方法,其中,高仿真物理头部模型完全基于头部解剖结构及其各部分生物组织的力学性能进行创建,可真实再现脑组织挫裂伤与蛛网膜下腔出血两种常见损伤的发生过程;并建立了颅骨与脑组织相对切向位移测量系统、颅内压力动态测试系统、颅骨应变动态测试系统、颅骨加速度动态测试系统与头部整体加速度测试系统,可获得用于评价颅脑损伤程度的六个生物力学损伤指标;以不佩戴防护装备的头部模型对应的损伤状态为参照,基于上述六个力学损伤指标与脑组织挫裂伤以及蛛网膜下腔出血的严重程度对头部防护装备的生物防护效能分别进行力学损伤评估与生理损伤评估,从而实现防护装备的综合评价。

    一种防护结构防护冲击性能测试装置及测量方法

    公开(公告)号:CN111707432A

    公开(公告)日:2020-09-25

    申请号:CN202010404564.7

    申请日:2020-05-13

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种防护结构防护冲击性能的测试装置及测量方法,本发明涉及力学领域,所述装置包括:支撑框结构、载荷块、防护结构块、接收块、加速系统、测速系统,支撑框结构为长方体结构,其四条长边为四条支撑框,组成支撑轨道,支撑轨道为光滑导轨,载荷块、防护结构块、接收块均安装于支撑轨道上;加速系统用于为载荷块提供初始冲击速度;测速系统用于测量载荷块、防护结构块、接收块在冲击发生前后以及过程中的运动速度,根据测得的运动速度计算可得到整个冲击过程中防护结构块的能量耗散和冲量衰减数据,用于表征防护结构防护冲击的性能。本发明的测试装置作为防护结构防护性能有效的测试手段,具有重要的价值和极高的发展前景。

    一种物理头部模型和测试系统

    公开(公告)号:CN108168827A

    公开(公告)日:2018-06-15

    申请号:CN201810055338.5

    申请日:2018-01-19

    Applicant: 清华大学

    CPC classification number: G01M7/08

    Abstract: 一种物理头部模型和测试系统。该物理头部模型包括:模拟颅骨形状的颅骨模型、位于所述颅骨模型中模拟脑组织形状的脑组织模型,包裹所述脑组织模型的脑膜模型,填充所述颅骨模型和脑膜模型间隙的脑脊液模型,以及,包裹所述颅骨模型的皮肤模型,其中:所述脑组织模型由水凝胶制成。本实施例提供的物理头部模型,真实反映头部生理结构,结合动态测试系统,可开展颅脑损伤等相关机理研究,对头盔等防护设备的生物防护性能进行评估。

    一种加筋机翼结构动态显式非线性有限元计算方法及装置

    公开(公告)号:CN118246262A

    公开(公告)日:2024-06-25

    申请号:CN202311618231.4

    申请日:2023-11-30

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明提出一种加筋机翼结构动态显式非线性有限元计算方法及装置,属于结构设计分析中的计算机辅助工程类有限元数值计算技术领域。其中,所述方法包括:构建机翼模型控制方程;在每个时间步,基于机翼模型控制方程,对机翼模型的各部件进行接触力分析;计算机翼模型的节点作用力;基于中心差分显式时间积分方法,根据节点作用力计算当前时间步的节点加速度,更新节点速度和节点位移,进而得到机翼模型的能量信息,以输出机翼模型在当前时间步的有限元计算结果。针对加筋机翼结构在动态环境中的失效行为,本发明可以明显提高计算精度和计算效率,仿真结果可以有效帮助机翼结构的评估和改进,具有很高的应用价值。

    一种听力保护装置防护爆炸脉冲波性能评估系统

    公开(公告)号:CN112255319B

    公开(公告)日:2022-03-18

    申请号:CN202010998595.X

    申请日:2020-09-21

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种听力保护装置防护爆炸脉冲波性能评估系统,属于听力保护装置防护技术领域。包括:性能测试平台和有限元评估模型,有限元评估模型用于为听力保护装置筛选出装置参数;性能测试平台包含爆炸脉冲波发生装置、声学测量装置和信号处理系统;爆炸脉冲波发生装置用于模拟真实情况下的爆炸脉冲波;声学测量装置用于测量听力保护装置对爆炸脉冲波进行防护的声压数据;信号处理系统用于采集爆炸脉冲参数和声压数据,以此确定听力保护装置防护爆炸脉冲波的性能参数。使用本申请提供的听力保护装置防护爆炸脉冲波性能评估系统,解决了听力保护装置防护爆炸脉冲波性能实验不确定性大,无法保证听力保护装置的有效防护性能的问题。

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