Физическая модель головы человека Советский патент 1981 года по МПК G09B23/28 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к моделям органов человека, предназначенным для физических испытаний и может быть использовано для испытаний средств защиты головы от ударных нагрузок. Известна физическая модель головы человека, которая выполнена в виде полой жесткой оболочки сфероидальной формы 1. Однако известная модель, учитывая локальные деформации черепа при удар ном нагружении лобной области, не от ражает характера общих деформаций при ударах разной локализации. Цель изо.бретения - обеспечение возможности воспроизведения общих и мест1 ых деформаций черепа при ударны нагрузках. Поставленная цель достигается тем что в физической модели головы человека, выполненной в виде полой обо лочки, последняя выполнена в виде эллипсоидального, купола и снабжена плоским основанием, расположенным под углом 13-27° к большой оси эллипса купола, причем купол заполнен жидкостью с плотностью, соответствую щей плотности внутричерепного содержимого . Причем модули упругости материалов купола и основания находятся в отношении 10:1, а отношение плотностей материалов купола и основания составляет 1,2-1,6. На фиг. 1 изображена физическая модель головы человека, вид сбоку в сечении; на фиг. 2 - то же, вид . Модель выполнена в виде полой оболочки, которая представляет собой эллипсоидальный купол 1, и снабжена плоским основанием 2, расположенным под углом 13-27 к большой оси эллипса купола. Последний заполнен жидкостью с плотностью, соответствующей плотности внутричерепного содержимого. Причем модули упругости материалов купола 1 и основания 2 находятся в отношении 10:1, а отношение плотностей материалов купола и основания составляет 1,2-1,6. Оболочка выполняется из материала с модулем упругости Е (5+ 2) х X 10 кгс/см и плотностью + +0,2 г/см, что близко к соответствующим характеристикам костей свода черепа. Основание выполняется из материала, близкого по модулю упругости и, плотности, к костям основания черепа (4,5 ± 1,5) . 10 кгс/см и Q - - ,л - г г Рд 1,1 i. 0,2 :г/см. Купол, толщиной 5 мм, с величиной большой и малой полуосей соответст венно 10Q и 80 мм, изготавливается из компаунда на основе эпоксидного полимера 3-20 (ГОСТ 10587-76), наполненного стеклотканью Э-0,08 (гост 8481-57) контактным способом на полиэтиленовом MacTiep-шаблоне. Соотношение компонентов обеспечивает модуль упругости Е 5«10 кгс/сл и плотность 1,49 г/см. Основание, толщиной 15 мм, по раз мерам соответствующее сечению купола на расстоянии 52 мм от центра перпендикулярно главной оси симметрии, изготавливается в плоской форме из компаунда на той же основе, причем соотношение компонентов обеспечивает модуль упругости .10 кгс/м и плотность 1,29 г/сМ, . Основание вклеивается в сечение купола эпоксидным клеем Л-4, стык ку пола и основания обеспечивает герметичность по воде -при избыточном давлении до 1,0 атм. Динамические свойства модели хорошо соответствуют свойствам реального черепа как без заполнителя, так и при заполнении полости черепа и мо дели водой (главные собственные час тоты составляют 300+100 Гц, 800+ +150 Гц и 1200+200 Гц). Использование предлагаемой модели в составе стендов для испытания

/amtfAOK

,Ло«

Фиг. 1 средств защиты головы человека от ударов позволяет приблизить к реальным условиям динамического нагружения испытываемого снаряжения, а также объективизировать оценку его защитных свойств. Формула изобретения 1.Физическая модель головы человека, выполненная в виде полой оболочки, отличающаяся тем, что, с целью возможности воспроизведения общих и местных деформаций черепа при ударных нагрузках,оболочка выполнена в виде эллипсоидального купола и снабжена плоским основанием, расположенным под углом 1327, к большой оси эллипса купола, причем купол, заполнен жидкостью с плотностью, соответствунадей плотности внутричерепного содержимого. 2.Модель по П.1, отлича ющ а я с я тем, что .-модули упругости материалов купола и основания находятся в отношении 10:1, а отношение плотностей материалов купола и основания составляет 1,2-1,6. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Lundstrom L, С. New labtools aid study of localized head facial trauma during vehicle impact.SAE J, 1969,77,N 11,22-26.