网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

轿车遭雷击时驾驶员安全吗?

0
分享至

闪电附近(11.8米处)的电磁脉冲不会让车内驾驶员超标,但车身用铝合金、且与闪电保持8米以上距离,能最大程度保障安全。碳纤维车身在防雷电磁暴露方面风险较高。

《辐射研究与辐射工艺学报》(2025年第五期)发表宋艳霞、逯迈(兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室)研究报告《雷电电磁脉冲对轿车驾驶员电磁暴露的安全评估》(基金资助:国家自然科学基金(52467026,51867014)和甘肃省教育厅项目(2024CXPT-11)),利用 COMSOL Multiphysics 有限元仿真软件,构建包含雷电通道、驾驶员和轿车的数值模型,重点评估不同距离条件下驾驶员的电磁暴露水平,为车辆电磁防护设计提供了理论依据。结果表明,合理采用车身材料是减少驾驶员电磁暴露的重要方法, LEMP 环境下需遵从一定的安全距离才不会对驾驶员构成健康风险。

现有生物电磁安全评估研究主要采用实际测量和流行病学调查的方法。相较于这些传统方法,数值模拟规避了人类伦理限制及实测约束,已成为量化评估人体电磁暴露水平的重要手段。当前研究多集中于时谐电磁场对生物体的潜在影响和危害,但有研究表明,瞬态电磁场对生物组织的影响显著强于时谐电磁场。电磁脉冲的高强度电场和磁场对人体的辐射,引发了公众对其健康风险的广泛关注。

LEMP 对人体健康的潜在影响已成为当前研究的重要课题。研究表明,LEMP 产生快速变化的磁场可在人体内感应涡流,刺激外围神经系统,长期暴露于 LEMP 电磁环境中可能引发神经系统紊乱、癫痫发作,甚至导致心脏兴奋、心室颤动等致命健康风险。在汽车行驶过程中,驾乘人员会持续暴露于 LEMP 形成的复杂电磁环境中。由于轿车半封闭结构可能增强人体的感应场,从而进一步增加了人体电磁暴露的风险。然而 ,目前关于 LEMP 暴露场景下轿车驾乘人员电磁剂量学研究尚属空白。因此,开展极端雷电天气条件下 LEMP 对轿车驾驶员电磁暴露水平的量化研究,并评估其安全性,具有重要的工程应用价值和生物医学研究意义。


研究内容

这项研究主要想弄清楚:当汽车附近发生闪电时,驾驶员身体会受到多强的电磁影响,是否安全?

● 用电脑仿真软件(COMSOL)搭建了一个包含雷电通道、轿车和驾驶员的人体模型。

● 模拟雷电击中车辆附近地面(距离车辆约11.8米)时,驾驶员全身及头部组织内的磁通密度(磁场)和感应电场(体内感应出的电场)有多强。

● 对比了三种车身材料(碳纤维、钢、铝合金)对磁场的屏蔽效果。

● 分析了雷电落点与车辆的距离变化,对驾驶员头部电磁暴露安全性的影响,并找出了“安全距离”。


关键理论依据

1.雷电流模型:采用国际通用的“Heidler函数”来模拟闪电通道底部的瞬态强电流波形(峰值约11 kA,持续时间约100微秒)。

2.安全距离计算:依据国际电工委员会(IEC)标准,用“滚球法”算出当雷电流为11 kA时,雷电不会直接击中车顶的临界距离——11.8米。

3.电磁安全标准:参考国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)2010年导则。由于闪电脉冲持续约100微秒,对应等效频率为5 kHz,因此采用该频率下公众暴露的安全限值:磁通密度限值为27 μT,感应电场限值为0.675 V/m。

4.数值计算方法:使用有限元时域法(FEM-TD)求解磁矢位的波动方程,模拟雷电电磁场在车体及人体组织中的传播与感应。

5.人体组织特性:采用4-Cole-Cole模型计算5 kHz时各生物组织(头皮、颅骨、大脑、肌肉等)的电导率和介电常数,这是量化体内感应电场分布的关键。


最终结论

1.在临界距离(11.8米)下总体安全:驾驶员体内最大磁通密度为16.3 μT(占ICNIRP限值的60.37%),最大感应电场为0.329 V/m(占限值的48.74%),均未超过国际安全标准。头部正中矢状面的数值也都在安全范围内。

2.车身材料对屏蔽效果影响很大:

●碳纤维(非金属)最容易被磁场穿透,磁通密度超标(达限值的265.56%)。

●钢车身也有超标风险(达限值的120%)。

●铝合金车身屏蔽效能最好,磁通密度仅为限值的60.37%,推荐作为电磁防护的优选材料。

3.距离是最关键的安全因素:雷电落点离车越远,驾驶员头部受到的电磁剂量越低。分析发现:

● 就磁场而言,距离大于7米时,头部各组织磁通密度均低于安全限值。

● 就感应电场而言,距离需大于8米才安全。

● 因此,综合确定8米为临界安全距离。在雷电天气,车辆与落雷点保持8米以上,驾驶员基本无健康风险。




特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
发生了啥让你相信有些事是天注定的?网友:不要参与亲人的因果,老天爷的事儿顺其自然

发生了啥让你相信有些事是天注定的?网友:不要参与亲人的因果,老天爷的事儿顺其自然

带你感受人间冷暖
2026-10-20 00:12:09
低价流量卡卷土重来,30元包200G流量,还得是移动!

低价流量卡卷土重来,30元包200G流量,还得是移动!

通信老柳
2026-10-25 09:02:32
安徽阜阳女孩杨苗,飞赴泰国旅游后与家人断联,至今仍音讯全无!

安徽阜阳女孩杨苗,飞赴泰国旅游后与家人断联,至今仍音讯全无!

好词好文
2026-10-25 16:11:31
吃北京人的饭,砸北京人的碗,你太恶心了!

吃北京人的饭,砸北京人的碗,你太恶心了!

奇思妙想生活家
2026-10-26 14:46:54
佩斯科夫:恢复俄美乌三方谈判不意味着限制军事行动

佩斯科夫:恢复俄美乌三方谈判不意味着限制军事行动

国际在线
2026-10-26 18:58:02
随着一场3-0横扫,18岁张本美和丢冠!比丢冠更疼的是赛后哽咽的这番话,这次她终于承认了!全网破防了

随着一场3-0横扫,18岁张本美和丢冠!比丢冠更疼的是赛后哽咽的这番话,这次她终于承认了!全网破防了

篮球热嗖
2026-10-26 09:58:31
懂车帝也太刚了!

懂车帝也太刚了!

胖胖说他不胖
2026-10-09 15:08:05
布雷迪与斯瓦内普尔恋情细节:约会数月刻意避人

布雷迪与斯瓦内普尔恋情细节:约会数月刻意避人

追星雷达站
2026-10-26 01:53:09
拖了这么久,访华的事终于定了,中方仁至义尽,高市或成最大输家

拖了这么久,访华的事终于定了,中方仁至义尽,高市或成最大输家

娱乐小可爱蛙
2026-10-25 12:44:52
卡伦·吉兰最后一次穿《勇敢者游戏》短上衣,配文太逗了

卡伦·吉兰最后一次穿《勇敢者游戏》短上衣,配文太逗了

赴一场山海啊
2026-10-26 03:22:52
都在操心泰山和蓉城的胜负?看懂这三点,你就不纠结了

都在操心泰山和蓉城的胜负?看懂这三点,你就不纠结了

体坛小鹏
2026-10-26 17:20:37
大胜广东12分,上海男篮替补集体爆发,拉塞尔22+5融入体系,李弘权上演隔扣

大胜广东12分,上海男篮替补集体爆发,拉塞尔22+5融入体系,李弘权上演隔扣

替补席看球
2026-10-26 21:26:08
震惊!浙江女生发布视频讲述逛街经历,称父亲对过路女子反复上下扫视,网友:这是大义灭亲,还是欲加之罪

震惊!浙江女生发布视频讲述逛街经历,称父亲对过路女子反复上下扫视,网友:这是大义灭亲,还是欲加之罪

火山詩话
2026-10-25 17:15:40
被历史低估的民族英雄,闯王李自成才是真正挽救了华夏民族的人

被历史低估的民族英雄,闯王李自成才是真正挽救了华夏民族的人

小豫讲故事
2026-10-24 06:00:16
《伟大的长征》被忽视的神级细节,99%的观众都没注意到

《伟大的长征》被忽视的神级细节,99%的观众都没注意到

智慧生活笔记
2026-10-26 13:22:49
中国当前最危险的,可能不是台湾,更不是美日!真正致命的,是一双藏在暗处的手,正在不声不响地扼住我们的咽喉

中国当前最危险的,可能不是台湾,更不是美日!真正致命的,是一双藏在暗处的手,正在不声不响地扼住我们的咽喉

扶苏聊历史
2026-10-12 10:16:50
法国内政部长:宵禁措施将继续

法国内政部长:宵禁措施将继续

极目新闻
2026-10-26 16:22:19
中国第一“裸模”汤加丽:走红后丈夫抛弃、父亲嫌丢脸,后来怎样

中国第一“裸模”汤加丽:走红后丈夫抛弃、父亲嫌丢脸,后来怎样

花寒弦絮
2026-10-26 13:35:32
马斯克呼吁将泽连斯基赶下台,并对俄罗斯士兵保持同情

马斯克呼吁将泽连斯基赶下台,并对俄罗斯士兵保持同情

山河路口
2026-10-26 15:55:46
黄泽林官宣分手仅10天,被曝和港星谭旻萱球场热恋,亲密细节曝光

黄泽林官宣分手仅10天,被曝和港星谭旻萱球场热恋,亲密细节曝光

观鱼听雨
2026-10-25 23:49:29
2026-10-26 22:11:00
电子信息产业 incentive-icons
电子信息产业
报道科技新闻,推广新技术成果
5016文章数 3483关注度
往期回顾 全部

汽车要闻

云辇-M上车 第二代海豹07让驾驶者也能爱上的家用车

头条要闻

卢拉超级逆转第4次赢下大选后发声:巴西不是任何人后院

头条要闻

卢拉超级逆转第4次赢下大选后发声:巴西不是任何人后院

体育要闻

13年后重回诺坎普,穆里尼奥又滑跪了

娱乐要闻

胡歌杨幂刘诗诗袁弘陈龙结伴去埃及

财经要闻

卢锋:全球失衡背后 大国博弈与多边治理

科技要闻

K3.1 Pro发布才两天,Kimi道歉补额度!

态度原创

家居
亲子
游戏
艺术
公开课

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

亲子要闻

6个实操办法,让孩子彻底摆脱摆烂造作!

《杀出重围》第三人称模组展示双持与翻滚!

艺术要闻

高250米!四川第二大民营企业总部,项目新进展!

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版