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冲击波考点整理●冲击波的物理学作用及生物学效应●概述●冲击波●定义任何波源，当运动速度超过了其波的传播速度，就会产生一种特殊的波动现象●分类:机械波、电磁波●体外冲击波:一种兼具有声、光、力学特性的机械波，特征是在于能在极短的时间内达到500bar的高峰压，周期短，频谱广（骨科疾病治疗多用）●能量密度:⊥冲击波传播方向，单位面积通过的冲击波能量●作用原理压力急剧变化的产物，特性是短时间产生高压力，很强的张应力和压应力，穿透任何弹性组织●①组织破坏机制●压力相挤压作用，破坏性力学效应直接作用●张力相拉伸作用，空化效应是间接作用●②成骨效应●直接作用骨不连处，骨膜发生血肿●空化效应，部分细胞坏死，诱发骨细胞移行，新骨组织形成●③镇痛效应●高能冲击波轴突产生强刺激●④代谢激活效应●细胞内外离子交换过程活跃，代谢分解的产物被吸收清除●⑤炎症及感染控制作用●⑥扩张血管和血管再生●物理学基础●生物学效应（老师说）●空化效应●急剧上升的冲击波正向段40MPa，对焦点处的细胞产生很强的应力，冲击波强度超过一定值，焦斑含有“小孔”或“内爆”，可能是组织间液体的“暴沸”●应力效应（治疗骨不连、不愈合的原理●应力对于骨生长、吸收，重建重要作用，应力高，骨改建以骨形成为主，应力低，骨质疏松●高能冲击波对肿瘤细胞的影响●杀死肿瘤细胞，抑制肿瘤生长●促使肿瘤细胞转移（坏）●细胞外的大分子进入细胞内●低能冲击波对正常细胞的促进●促进伤口愈合●临床应用●对各种疾病影响（老师说）●①骨组织●诱导骨生长，促进骨愈合●刺激血管再生，改善局部血液循环●骨结构的改良与重建●②软组织：肱骨内外上髁炎、岗上肌综合征、弹响髋●共同特征→疼痛●②骨质疏松●冲击波，振动，磁场，低能量脉冲……●减少骨量丢失，诱导新骨形成●骨质疏松部位骨膜细胞增值分化●③肢体痉挛●即时的缓解痉挛作用●④伤口愈合●⑤缺血性心脏病●急性心肌梗死●周围血管疾病●治疗技术●设备●气压弹道式~●液电式●半椭圆形金属反射的体内安置电极●电磁式~●电路脉冲传导a扁平铜线圈●压电式~●体外冲击波（骨科疾病治疗多用）●能量选择●软性冲击波/低中能级→疼痛●中高能级→软组织钙化性疾病●高能级→骨不连●治疗举列●肩关节钙化性肌腱炎●X线定位-治疗疼痛（低能量）→粉碎该沉积物（中能量）●2000次/次，间隔5-7d，1-5次，●肱骨外上髁炎●1500-200次/次，间隔5-7d，3-5次●足跟刺（足底筋膜炎）●骨折骨不连●1500-3500次/次，间隔5-7d，3-6次●治疗过程中，用X线进行影响跟踪●冲击波治疗后，局部石膏固定●患肢3个月不负重，6个月减少负重●适应症●肾结石、肩关节钙化性肌炎、肱骨内外上髁炎、足底筋膜炎、跟腱痛、髌骨腱炎、假关节、冈上肌腱综合征、Haglunds外生性骨优、（骨科疾病较多）骨折不愈合、延迟愈合、骨不连，早期缺血性股骨头坏死●禁忌症●每1cm裂隙，500-800次/次高能级（一般需要6000次），间隔1-7d，，5-10次，3-5个疗程，间隔2-3个月●凝血障碍、类双香豆素治疗者、血栓形成、局部又大血管、内有空气的器官、局部有感染灶、局部有肿瘤、局部有骨骺软骨、靠近脊柱和头颅、神经主干、妊娠、带心脏起搏器者、严重认知障碍和精神障碍●注意事项●治疗中●破损创口，无菌保鲜膜。
第四章冲击波与爆轰波爆轰(detonation)是炸药化学变化的基本形式，是决定炸药应用的重要依据。
爆轰反应传播速度非常大，可达每秒数千米，反应区压力高达几十吉帕（几十万个大气压），温度也在几千K以上，爆轰的速度、压力、温度等决定着炸药的做功能力和效率。
研究炸药的爆轰现象和行为，认识炸药的爆炸变化规律对合理使用炸药和指导炸药的研制、设计等有重要的理论和实际意义。
在爆轰现象发现之前人们就建立了冲击波理论，后来在冲击波理论的基础上建立了描述爆轰现象的经典爆轰波理论，这个理论至今仍然是十分有用无法被替代。
炸药在爆炸过程中经常会产生一些波，如爆炸在炸药中传播时形成爆轰波。
爆轰产物向周围空气中膨胀时形成冲击波，爆轰波和冲击波过后，介质在恢复到原来状态的过程中会产生一系列膨胀波等，因而在研究炸药爆轰以及爆轰后对外界的作用时，始终离不开波。
爆轰的传播可以看成波动过程，具有波动的性质，简要介绍波的基础知识并回顾爆轰理论的发展过程和阶段对学习和掌握炸药的爆轰原理是有必要的。
4.1 爆轰理论的形成与发展（1）爆轰现象的发现：1881年、1882年，Berthlot，Vielle，Mallard和Le. Charelier 在做火焰传播实验时首先发现的。
他们的研究揭示，可燃气火焰在管道中传播时，由于温度、压力、点火条件等不同，火焰可以以两种完全不同的传播速度传播，一种传播速度是每秒几十—几百米，一种是每秒数千米，习惯上把前者称为爆燃，后者称为爆轰，可见爆轰也是一种燃烧—是一种迅速而激烈燃烧。
（2）1899年，1905～1917年，Chapman和Jouguet分别独自地对爆轰现象作了简单的一维理论描述（即C-J理论），这一理论是借助气体动力学原理而阐释的。
他们提出一个简单而又令人信服的假定，认为爆轰过程的化学反应在一个无限薄的间断面上瞬间完成，原始炸药瞬间转化为爆轰反应产物。
不考虑化学反应的细节，化学反应的作用如同外加一个能源而反映到流体力学的能量方程中，这样就诞生了以流体动力学和热力学为基础的、描述爆轰现象的较为严格的理论—爆轰波的C-J理论。
4.7爆轰波4.7 爆轰波detonation wave 概念:带有化学反应的冲击波冲击波化学反应区爆轰波 4.7.1 C-J理论A 爆轰波基本关系式由Chapman与Jouguet首先提出后称为C-J理论. C-J假定:冲击波与化学反应区作为一维间断面处理反应在瞬间完成化学反应速度无穷大反应的初态和终态重合.流动或爆轰波的传播是定常的. 一维平面波: 药柱直径无限大忽略起爆端影响. 间断面: 爆轰波理解为冲击波化学反应区作为瞬间释放能量的几何面紧紧贴在冲击波的后面整个作为间断面来处理从间断面流出的物质在已处于热化学平衡态因此波后可用热力学状态方程来描述. 稳定爆轰定常:坐标系可作为惯性系建立在波阵面上. 上述假设即是C-J假设C-J假设把爆轰过程和爆燃过程简化为已个含化学反应的一维定常传播的强间断面对于爆轰过程该强间断面为爆轰波对于爆燃过程则叫做爆燃波. D 0区u0 1区u1 4.7爆轰波将爆轰波简化为含化学反应的强间断面的理论通常称为Chapman-Jouguet理论简称C-J理论. 冲击波在活性介质反应介质中传播并引起介质的快速化学反应爆轰与激波间断相似在爆轰波间断面两侧三个守恒方程成立动坐标系中: 质量守恒: 1 动量守恒: 2 能量守恒: 3 1100uDuD010001uuuDPP21100101VVPPee3式e1中不仅包括物质热运动的内能而且还包括化学反应能.在激波关系中而在爆轰波关系中由于存在化学反应其中为化学反应进展度. : 表示未进行化学反应的初态. : 表示反应终态在C-J理论中终态与初态重合。
VPeeVPee01C-J理论从到是瞬间完成的期间没有时间间隔.用表示单位质量或mol的化学反应能则可写为比内能e可表示为: Q: 炸药爆轰热爆轰化学反应放出的热量故3式可写为: 或表示为: 4 4式即是爆轰波的Hugoniot方程. 124就是爆轰波的基本关系式.01eeQe1eVPeVPee111111VPeVPeQVPeVPe000000QVVPPVPeVPe211001000111QV VPPee21100101爆轰波的波速线B 爆轰波波速线: 和激波波速线类似由12可得5在P-V平面上这是一个点斜式的直线方程。
冲击波生成机理及其不同类型展开式分析引言：冲击波是一种高强度的气体、液体或固体物质运动形式。
它在不同的领域中都有着重要的应用，包括航空航天、能源、地质等。
本文将就冲击波的生成机理及其不同类型展开式进行分析。
一、冲击波生成机理1.1 阻力冲击波阻力冲击波是当物体在高速运动中受到阻力作用时产生的一种冲击波。
当物体速度超过局部声速时，会产生一个类似于“金字塔”的形状，称为马赫锥。
这个锥形区域内的流体会以超声速流动，形成的震荡效应会形成阻力冲击波。
1.2 爆炸冲击波爆炸冲击波是由爆炸产生的一种冲击波。
当爆炸产生的能量传递到周围的介质时，会形成一股高温高压的冲击波。
这种冲击波具有强大的破坏力，常见于炸药爆炸、燃气泄漏等情况。
1.3 反射冲击波反射冲击波是指当主冲击波遇到边界或障碍物时，部分能量被反射回去形成的一种冲击波。
这种冲击波会形成倒立的“V”字形波，其反射波与入射波之间会存在压力和速度的变化。
二、不同类型冲击波的展开式分析2.1 阻力冲击波的展开式分析阻力冲击波具有连续性和非平衡性的特点，展开式分析可以通过数学模型来描述其特性。
一般采用Euler方程来求解，包括连续性方程、动量方程和能量方程。
2.2 爆炸冲击波的展开式分析爆炸冲击波的展开式分析需要考虑气体的爆炸反应、温度变化和化学物质的运动。
一般采用K-H模型进行数值模拟分析，通过考虑爆炸产生的热量、化学反应和物质传递来描述冲击波的发展和演化过程。
2.3 反射冲击波的展开式分析反射冲击波的展开式分析主要涉及到流动的变化和边界条件的变化。
通过Navier-Stokes方程和边界条件来求解反射冲击波的特性。
在分析过程中，需要考虑到速度、压力和密度的变化以及边界的反射系数等因素。
三、冲击波的应用领域3.1 航空航天领域冲击波在航空航天领域中有着广泛的应用，包括高超音速飞行器的气动特性研究、超音速飞行的空气动力学性能评估等。
了解冲击波的生成机理和特性有助于优化飞行器的设计和性能。
