脑替代物

在军事行动中，简易爆炸装置( IED )增加了爆炸性颅脑损伤( bTBI )的发生率，冲击波是在简易爆炸装置爆炸后产生的。这种冲击波通过大气传播，可能引起bTBI。因此，bTBI的研究受到了更多的关注，因为对这种损伤的机制还不完全清楚。为了更好地保护和治疗bTBI，必须进一步研究冲击波暴露引起的软材料(如大脑和大脑替代材料)变形。然而，软材料在受到来自冲击波暴露的高应变率作用下的动态力学行为仍然未知。因此，本文采用实验的方法研究了冲击波与生物材料聚二甲基硅氧烷( PDMS )无侧限脑替代物之间的相互作用，固化剂与基材的1：70比例决定了PDMS的刚度( Sylgard 184，Dow Corning Corporation )。拉伸的NACA2414 (上翼面)几何形状被用来类似猪脑的形状。应用数字图像相关( DIC )技术测量冲击波暴露后脑替代体表面的形变。用激波管制造冲击波，压力传感器测量大脑代孕体附近的压力。利用ANSYS Workbench对1：70翼型PDMS进行了瞬态结构分析，在应变速率为6 × 103 s-1的条件下，预测了PDMS的弹性模量，发现由于冲击波的作用，PDMS表面发生了压缩和凸起。在半环区发现负压，为突出原因。脑代孕体的振荡，由于冲击波的加载，被发现。振荡的频率不依赖于几何形状。本工作将为描述软材料因冲击波加载而产生的动力学行为的有限数据增添新的内容。