發(fā)布時(shí)間：2023-11-09 18:46

　　槍彈傷是戰(zhàn)爭(zhēng)和反恐沖突中人員所面臨的主要威脅,防彈衣的使用能夠有效減少槍彈造成的貫穿性損傷。盡管手槍彈被阻擋不能穿透人體組織,但仍有部分能量通過(guò)防彈衣傳遞到人體,造成胸腹部靶器官損傷,這一現(xiàn)象被稱為“防彈衣后鈍擊傷”(Behind Armor Blunt Trauma, BABT)。BABT發(fā)生時(shí)人體靶標(biāo)的力學(xué)響應(yīng)是研究鈍擊傷力學(xué)機(jī)制、進(jìn)行傷情預(yù)測(cè)和防護(hù)具性能評(píng)估的重要依據(jù)。本文針對(duì)手槍彈對(duì)帶防彈衣人體軀干靶標(biāo)的鈍擊作用進(jìn)行建模和仿真研究。 本文建立了手槍彈、防彈衣和人體軀干的有限元模型,手槍彈有限元模型采用六面體網(wǎng)格劃分,賦予了彈塑性材料模型。防彈衣有限元模型采用了殼單元分層的建模方法,并賦予帶損傷的復(fù)合材料模型。人體軀干包含皮膚和肌肉、縱膈、胸骨、軟骨、肋骨、脊柱、心臟、肺臟、肝臟和胃的有限元模型是從三維CT掃描標(biāo)準(zhǔn)化人體出發(fā)建立的,采用四面體網(wǎng)格劃分,并對(duì)皮膚和肌肉、縱膈、器官賦予粘彈性材料模型,骨架賦予線彈性材料模型。 對(duì)手槍彈非貫穿彈道侵徹作用下防彈衣的破壞形態(tài)進(jìn)行數(shù)值模擬。研究結(jié)果表明,基于防彈衣有限元模型的數(shù)值模擬結(jié)果的破壞形貌與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象基本一致,超高分子量聚乙烯纖維復(fù)合...

【文章頁(yè)數(shù)】：50 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 論文研究的目的和意義
    1.2 防彈衣類型、特點(diǎn)
    1.3 人體有限元模型的研究發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
2 手槍彈侵徹單獨(dú)軟體防彈衣靶標(biāo)計(jì)算模型
    2.1 手槍彈有限元模型
        2.1.1 有限元模型
        2.1.2 材料模型
    2.2 防彈衣有限元模型
        2.2.1 超高分子量聚乙烯纖維
        2.2.2 有限元模型
        2.2.3 材料模型
    2.3 有限元計(jì)算模型
        2.3.1 計(jì)算模型
        2.3.2 接觸類型
    2.4 本章小結(jié)
3 帶有軟體防彈衣人體軀干靶標(biāo)有限元模型
    3.1 人體軀干三維表面模型的構(gòu)建
        3.1.1 人體軀干三維圖像的掃描
        3.1.2 重建人體軀干三維表面模型
    3.2 人體軀干三維有限元模型的構(gòu)建
        3.2.1 有限元模型
        3.2.2 材料模型
    3.3 有限元計(jì)算模型
        3.3.1 計(jì)算模型
        3.3.2 接觸類型
    3.4 本章小結(jié)
4 手槍彈侵徹單獨(dú)軟體防彈衣靶標(biāo)的數(shù)值分析
    4.1 侵徹過(guò)程分析
    4.2 侵徹速度衰減分析
    4.3 本章小結(jié)
5 非貫穿彈道沖擊防彈衣后人體軀干靶標(biāo)的力學(xué)響應(yīng)分析
    5.1 皮膚、骨架和器官等效應(yīng)力場(chǎng)演化分析
    5.2 骨架和器官壓力場(chǎng)演化分析
    5.3 測(cè)量位置數(shù)據(jù)分析
        5.3.1 皮膚彈著點(diǎn)及離彈道點(diǎn)20mm處的測(cè)量結(jié)果分析
        5.3.2 骨架和器官測(cè)量位置的數(shù)據(jù)分析
            5.3.2.1 測(cè)量位置等效應(yīng)力分析
            5.3.2.2 測(cè)量位置壓力分析
    5.4 計(jì)算結(jié)果的合理性分析
        5.4.1 與仿真結(jié)果的比較
        5.4.2 與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：3861812