Page 34 - 《爆炸与冲击》2026年第11期

第 46 卷 刘万通，等： 爆破振动作用下人体动态响应与感知心电变化的原位试验 第 11 期

角架，安装带长焦镜头的高速摄像机以确保拍摄稳定，调整支架高度与镜头角度使人体位于画面中心，
微调焦距至图像最清晰，同时开启 2 台大功率光源进行均匀补光；随后将相机连接至工作站，设置采集
参数为分辨率 1 280 px×800 px、帧率 1 000 s 、曝光时间 90 μs、总拍摄时长为 10 s。完成架设后，清退场
−1
地无关人员，调试 DIC 测试系统并确认其正常运行，开启 TC-4850-3 爆破振动测振仪的触发模式，并于无
振动静息状态下采集心电信号。

Explosive

Detonator

(a) Borehole (b) Charging and priming

High-speed photography

High-power light
source Vibrometer
TC-4850-3
(c) Stemming (d) Preparation for the experiment

图 4 原位爆破试验流程
Fig. 4 In-situ blasting test procedure
正式试验阶段，起爆前启动高速摄影触发模式开始图像采集；振动结束后保存图像与心电图数据，
并依照图 3 所示的起爆顺序重复上述步骤，直至全部工况测试完成。在所有试验结束后，截取 3 000 帧
稳定的振动图像导入 GOM Correlate 软件进行计算分析。

2 人体的动态响应

2.1 爆破振动作用下人体体表的响应 Vibration velocity/(mm·s −1 ) Vibration velocity/(mm·s −1 )
15.70
本次试验采用单目 DIC 技术，仅使用单一 75.0
相机进行图像采集，所得数据仅限于二维 yOz 平 15.00
67.5
面内，仅能对水平切向与垂直方向上的质点峰值 14.25
振动速度（peak particle velocity, PPV, v PPV ）分布特 13.50 60.0
征进行分析。基于 DIC 采集的数据，利用 GOM
12.75 52.5
Correlate 软 件 计 算 得 到 工 况 4 下 人 体 体 表 在
y 方向（水平）与 z 方向（垂直）的振动速度云图， 12.00 45.0
如图 5 所示。从图 5 可以看出，沿人体高度方 11.25
向、水平方向振动分量自脚部向头部逐步递减； 37.5
10.50
而垂直方向振动分量则在腰部较小、头部较大，
9.90 28.7
呈现出明显的分布差异。 (a) y direction (b) z direction
为 得 到 人 体 在 爆 破 振 动 作 用 下 的 振 动 响 图 5 人体体表振动速度云图
应，对 DIC 测试不同工况下被测人体脚部 P1、小 Fig. 5 Contour maps of vibration velocity at human body surface

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