摘要: 在军事行动、工业事故等爆炸事件中，爆炸冲击波引起的头部损伤已成为主要致伤形式之一，而爆炸载荷下头部的损伤机理及损伤阈值尚不明确。本文对头部在不同药量及不同传播介质的损伤机理进行了研究。首先，基于欧拉-拉格朗日耦合的方法建立了爆炸冲击波-头部流固耦合模型并对其有效性进行验证；分别从颅骨与脑组织压力、加速度和频率等方面对头部动态响应过程进行了分析。研究发现，爆炸冲击波正面作用于头部时，头部组织均发生高频振动，振动频率可达7kHz，前额骨和脑组织受冲击加速度先大后小并且颅内压呈周期性变化。在水下，额叶、顶叶、颞叶脑组织压力会出现高频的周期性超压波动，并且在前额骨会产生2097kPa的超压峰值，远超重度脑损伤阈值235kPa。在水中脑组织受到的压力峰值是空气中的6倍，加速度比空气中增加了5倍，频率增加了2倍。研究成果为爆炸冲击波对人体损伤的机制提供了新的视角，也为未来的防护措施制定提供了重要的参考依据。