一种动物水下冲击伤防护装置的制作方法

本发明属于潜水医学，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。

技术实现要素：

本发明针对上述不足，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。

本发明是通过以下的技术方案实现的，本发明包括外防护层、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。

本发明的有益效果如下：(1)本发明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)本发明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)本发明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)本发明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spraguedawley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)本发明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为本发明的动物水下冲击伤防护装置整体结构示意图；

图2为本发明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

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

本发明的实施例如图1至图2所示，本发明包括外防护层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1scm，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。

本发明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；本发明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；本发明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；本发明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。本发明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。

以上所述是本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明之权利范围。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，均落在本发明保护的范围。