兵器装备工程学报

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稿件标题: 步枪弹侵彻背部穿硬防护人体靶标钝击效应研究
稿件作者: 汪萌1,温垚珂1,徐诚1,许倞2
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2024.04.015
科学编辑: 王维占 博士(中北大学 副教授)
栏目名称: 装备理论与装备技术
关键词: 钝性损伤;防弹插板;数值模拟;步枪弹;人体躯干
文章摘要: 针对枪弹侵彻穿防弹衣人体背部产生脊柱脊髓钝性损伤,建立了DBP10式5.8 mm步枪弹侵彻NIJ Ⅲ级SiC/UHMWPE防弹插板的数值模型,采用JHB本构和基于Abaqus二次开发的VUMAT本构分别模拟SiC陶瓷和UHMWPE层合板;开展了5.8 mm步枪弹侵彻NIJ Ⅲ级SiC/UHMWPE防弹插板的数值模拟,通过基于高速摄影的弹道实验结果对比验证了数值模型的准确性;基于枪弹侵彻防弹插板的数值模拟结果,开展了5.8 mm步枪弹以910 m/s入靶速度侵彻背部穿硬防护人体躯干靶标的数值模拟,明确了步枪弹击中防弹衣后压力波在肌肉-脊柱内的传导规律,还原了枪弹侵彻过程中人体典型器官(心、肝、肺、胃等)的应力波传递过程。结果表明:人体背部在枪弹钝击作用下会在脊椎椎骨上产生瞬时高应力,可能导致椎骨骨折、椎间盘突出和脊柱不稳定;致伤点T10椎体后方脊髓最大应力为1.04 MPa,可能导致脊髓改变;对脊髓上应力与加速度线性回归分析表明,压力与加速度呈正相关。
稿件基金: 国家自然科学基金项目(U2241273,11872215); 军委科技委基础加强计划技术领域基金项目(2020JCJQJJ403); 国防科技重点实验室基金项目(6124606221101)
引用本文格式: 汪萌,温垚珂,徐诚,等.步枪弹侵彻背部穿硬防护人体靶标钝击效应研究[J].兵器装备工程学报,2024,45(4):119-127.
WANG Meng, WEN Yaoke, XU Cheng, et al.Study on the blunt impact effects of rifle bullet penetrating the back through human torso targets wear ballistic insert plate[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2024,45(4):119-127.
刊期名称: 2024年04期
出版时间: 2024年4月
收稿日期: 2023-06-07
修回日期: 2023-07-02
录用日期: 2023-09-06
上线时间: 2024年4月30日
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