CAE-模擬技術已深入案件 偵破天津“許雲鶴案”!

許雲鶴案貼吧

前兩天，無意中看到央視的一個新聞節目，介紹在天津“許雲鶴案”的審理過程中，受害者王老太的骨折是跌傷還是被汽車撞傷無法從醫療診斷資料上進行準確判斷，因此在一審法院的判決理由是，“不能確定小客車與王老太身體有接觸，也不能排除小客車與王老太沒有接觸。被告發現原告時只有4、5米，在此短距離內作為行人的原告突然發現車輛向其駛來，必然會發生驚慌錯亂，其倒地定然會受到駛來車輛的影響”。而在二審審理過程中，司法部司法鑑定科學技術研究所運用數值模擬技術，運用專業的碰撞分析軟體，還原了事故發生的經過，最終確定了王老太的損傷是遭車輛撞擊形成的，為法院的最終判決提供了有力的證據。

從上面這個新聞可以看出，隨著科技手段的不斷進步，在案件偵破審理的過程中，除了我們在電視、電影中常看到的傳統手段外，數值模擬技術也會發揮巨大的作用，協助破案的不僅僅是醫學、彈道學、化學專家乃至繪畫、筆跡鑑定等方面的專家，流體力學專家也可能成為破案高手。

這裡介紹一下我在網上搜集到的一些運用流體力學知識協助偵破的案例：

案例一：

一座正在建造兩棟Y形塔樓，大樓已經封頂，開始內部裝修，一個大型塔吊正等待撤離，時逢元旦休假，施工隊隊長考慮到假日期間的安全問題，下令把塔吊安置在第二個塔樓的背風側。由於冬天經常刮西風，塔吊位於樓後的東偏南方向，隊長自認為“萬無一失”，安心地玩樂去了。幾天後，突刮強烈西風，偏偏把處於“安全地帶”的塔吊吹垮了，而且不偏不倚地正好砸中Y形塔樓的南支，把塔樓砸掉好幾層，損失慘重，幸好沒有造成人員傷亡。

由於發生了重大責任事故，施工隊長遭刑事拘留，檢察院準備起訴，要追究他的翫忽職守罪。隊長大喊冤枉，他並未疏於管理，事先預計到會有大風，把塔吊轉移到了“安全地帶”，怎麼還有這“飛來橫禍”呢？

於是請來流體力學的專家進行分析，專家經過實地分析發現，在正西風條件下，安貞橋西里的兩棟Y形塔樓之間有很強的狹縫氣流，使坐落於西南側的第二塔樓經受了強烈的迴流渦，那裡的最大風速超過來流風速的1。4倍。施工隊恰好把塔吊安放在背風的東偏南處，處於超過正面風速的強風和強旋渦的惡劣環境中，在迴流渦的作用下，塔吊隨著氣流向南折轉，轟然倒下，恰好砸向Y形塔樓的南支。隨後，專家又在拖曳水槽中做了模型實驗，清晰地模擬顯示了整個繞流過程，模型塔吊果然受到了強風和旋渦的襲擊，倒向了它應該倒的地方。

最終，專家的流體力學實驗室開具了科學證明，為施工隊長洗清了冤枉，這起事故並非源於蓄意破壞或翫忽職守，施工隊長的確對大風來襲作了“防範”，但是由於他是十足的“科盲”，對流體力學一竅不通，造成了最後的慘劇。

案例二：

在一農村別墅內，一名本地女大學生在家中死亡。女孩父母說，孩子在外地念大學，放寒假了回來，一家人本來準備今天出門旅遊去的，不料早上無論如何都叫不醒孩子了。前一晚，孩子還好好的，一家人收拾好了行李，洗漱完便各自回房間休息，孩子並沒有任何異樣。體表未見明顯損傷。小腹處屍斑呈鮮紅色，這表明死者的血液中含有大量一氧化碳血紅蛋白，很可能系煤氣中毒造成。

破案警官發現，死者家是一棟自建的農村別墅，別墅一樓是客廳，二樓是父母和女孩的房間。一樓的廚房外是熱水器排氣口，排氣口斜上方是衛生間，衛生間房門使用了木製的百葉，無法起到隔絕空氣的作用。當女孩洗澡時，熱水器會排出一氧化碳。這種“煙道式”熱水器在執行時會消耗室內的空氣，由於室內室外氣溫氣壓正好相反，一氧化碳會從室外被擠入室內，形成廢氣反流，所以很可能這就是直接導致女孩死亡的真正原因。

為了證實判斷，破案警官現場做了實驗。開啟燃氣熱水器，讓大家觀察廢氣走向。由於天氣寒冷，廢氣剛剛排出時是白色氣體，可以清晰地看到氣體被倒吸進了二樓衛生間。但是很快，當燃氣燃燒一段時間後，氣體內外溫差減小，漸漸白色氣體變成了透明的。為了萬無一失，還做了毒化鑑定。報告顯示，死者的心血中碳氧血紅蛋白濃度為37。4%。在正常情況下，人體內的碳氧血紅蛋白應為陰性。終於，家屬相信了警方的結論。

在以上兩個案例中，流體力學知識對案件的最終偵破都起到了至關重要的作用。在一些影視作品中，也出現了一些破案專家運用流體力學方法分析案情的例子，雖然有些是故弄玄虛，但在現實案件偵破中，看到水中的浮屍要結合水流方向，看煤氣中毒要考慮空氣流通，煤氣的來源等等，這些都是破案人員所要需要掌握的流體基本知識，而面對更為複雜的案件現場的流體問題，還需要做專業的CFD計算分析，才能明辨事實真相。

以後，破案警官在分析案情時，都會問一句：CFDer，你怎麼看？

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