急救车生物污染防护技术与担架支架减振性能优化研究

　　随着国际生物恐怖威胁和烈性传染病危害的日趋严重,迫切需要发展具有生物污染防护功能(过滤净化超压/负压防护功能)的伤病员急救车。本文对急救车生物污染防护技术与担架支架减振性能进行了系统研究。 根据过滤净化超压/负压防护的基本原理,研制了急救车过滤净化超压/负压防护装置,通过采取有效的车厢结构密封、超压/负压调节控制、过滤器工作状态在线监测与失效报警等措施,实现了急救车过滤净化超压/负压防护功能,各项指标均优于GJB1629和WS233的技术要求;确保了急救车既能通过生物污染区域安全运送、急救伤病员,保护车内人员和环境不受污染,又能运送、急救生物污染所致伤病员或烈性传染病员,保护沿途环境不受污染。为应对生物恐怖袭击和突发公共卫生事件(烈性传染病)提供了安全可靠的机动医疗救治平台。 采用粘质沙雷菌进行了急救车车厢防生物污染的性能试验研究,探索了在常规条件下(非生物安全实验室)开展车辆装备实菌生物污染防护研究的试验方法,证明了急救车过滤净化超压/负压防护系统能对生物污染物进行有效防护(过滤效率均优于技术指标要求),掌握了车厢内生物污染物运动扩散的真实情况,弥补了以往研究多用物理粒子或CO2(SF6)示踪气体替代生物颗粒污染物进行试验不能正确反应生物污染物自身特性的明显不足,为继续深入开展生物污染防护研究积累了宝贵的第一手试验数据。 运用计算流体动力学(CFD)方法进行了急救车车厢内温度场、气流速度场和污染物浓度场的数值模拟,结果表明温度场和气流速度场分布比较均匀、人员热舒适性较好,拉格朗日颗粒随机轨道模型能较好地反映超压/负压防护下生物颗粒污染物在车厢内运动扩散的时空分布状态;数值模拟结果与试验结果基本一致,解决了试验研究只能了解车内有限位置、有限时间的生物污染物浓度而不能全面掌握车内污染物运动变化的难题,为预测分析车内生物污染物在不同时间、不同位置的浓度大小提供了有效的研究手段。 运用多体系统动力学理论进行了急救车卧姿伤病员承受振动的仿真分析,道路试验的结果验证了仿真模型和仿真方法的合理可行性;优化了车载担架支架的减振性能,提出了担架支架减振装置刚度、阻尼的最优匹配关系,降低了车厢底板至担架支架的振动传递,实现了有效的二次减振,控制了卧姿伤病员承受的振动,提高了伤病员运送途中的乘卧舒适性。优化后,在4～8Hz的人体敏感频段内振动能量衰减了82.6%,采用钢丝绳-阻尼减振器的减振效率达到了37.8%。

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