兵器装备工程学报

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稿件标题: 爆炸冲击下乘员下肢保护装置仿生设计与优化
稿件作者: 覃凌云1,杨书仪1,戴巨川1,汪国胜1,2,李桂兵1,凌启辉1,陈哲吾1
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2023.03.014
科学编辑: 肖李军 博士(北京理工大学)
栏目名称: 装备理论与装备技术
关键词: 爆炸冲击;乘员约束系统;薄壁管;下肢仿生保护装置;多目标优化
文章摘要: 车辆底部地雷和简易爆炸物的爆炸冲击将会直接危害乘员下肢安全。为此,以贝壳外形截面为原型,通过结构仿生原理设计了一种乘员下肢仿生保护装置。基于乘员约束系统局部等效模型,分析了传统双圆管、圆形肋骨、仿贝壳薄壁管、仿虾螯薄壁管、仿竹薄壁管及仿马尾茎薄壁管等6种保护装置的防护性能,并对下肢仿生保护装置的各结构参数进行了单因素分析,确定初步设计方案。以假人左右下胫骨轴向力为优化目标、保护装置总变形量为约束条件,采用NSGAⅡ遗传算法对仿生保护装置开展多目标优化,获取其防护性能最优的参数组合。研究表明:与未加装保护装置前相比,加装优化后的仿生保护装置,假人左右下胫骨轴向力峰值分别降低了66.76%和6622%,满足AEP55限值5.4 kN的要求,对乘员下肢提供了有效保护。
稿件基金: 中央军委基础加强计划技术领域基金项目(2021JCJQJJ1309); 湖南省科技创新计划(2021RC4038)
引用本文格式: 覃凌云,杨书仪,戴巨川,等.爆炸冲击下乘员下肢保护装置仿生设计与优化[J].兵器装备工程学报,2023,44(03):95-103.
QIN Lingyun, YANG Shuyi, DAI Juchuan, et al.Bionic design and optimization of the occupant lower limb protection device under explosion shock[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2023,44(03):95-103.
刊期名称: 2023年03期
出版时间: 2023年3月
上线时间: 2023年3月28日
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