爆炸冲击波与防弹衣相互作用的数值模拟

发布时间：2024-04-01 19:01

　　为研究穿戴防弹衣情况下爆炸冲击波对人体的作用模式,建立了爆炸冲击波冲击防弹衣的2维和3维数值模型.借助Eulerian和Lagrangian的完全耦合方法,模拟构建爆炸冲击波与防弹衣相互作用所形成的冲击波流场.对冲击波流场的分布情况进行分析,包括冲击波在防弹衣表面的反射,在防弹衣边缘绕射以及在防弹衣与人体之间的传播情况.研究结果表明,在穿戴防弹衣情况下,爆炸冲击波与防弹衣发生相互作用,形成的复杂波系会加重对人体的伤害.

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【部分图文】：

图２不同测点处压力随时间变化情况Ｆｉｇ．２Ｐｒｅｓｓｕｒｅｖｓｔｉｍｅｃｕｒｖｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇａｕｇｅ

第２期徐斌等：爆炸冲击波与防弹衣相互作用的数值模拟１３３图１冲击波与防弹插板相互作用过程Ｆｉｇ．１Ｓｈｏｃｋｗａｖｅｉｍｐａｃｔｔｈｅｂｕｌｌｅｔ－ｐｒｏｏｆｖｅｓｔ击波不断叠加，在间隙内向轴线运动．当绕射冲击波在轴线处发生汇聚后再次加强，反向运动，最终离开防弹插板与人体的间隙．....

图３不同测量线上压力随位置变化情况Ｆｉｇ．３Ｐｒｅｓｓｕｒｅｖｓｄｉｓｔａｎｃｅｃｕｒｖｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｏｓｉｔｉｏｎ

于人体可承受能力．随着测点位置更加接近轴线，压力峰值不断增加，可以认为这是绕射冲击波在缝隙两侧壁不断反射、叠加的结果．当绕射波到达轴线反射后，峰值陡增，这一反射波衰减较快，但这个次峰值压力在测点３处依然达到１１８．５ｋＰａ，超压值达到１７ｋＰａ．模拟结果可以证明，防弹插板和人体结....

图４防弹插板实物及有限元模型Ｆｉｇ．４ＯｂｊｅｃｔｓｏｆｔｈｅＢｕｌｌｅｔ－ｐｒｏｏｆｖｅｓｔａｎｄｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌ

黑线与轴线交点为０．从图中可以看到，图２不同测点处压力随时间变化情况Ｆｉｇ．２Ｐｒｅｓｓｕｒｅｖｓｔｉｍｅｃｕｒｖｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇａｕｇｅ图３不同测量线上压力随位置变化情况Ｆｉｇ．３Ｐｒｅｓｓｕｒｅｖｓｄｉｓｔａｎｃｅｃｕｒｖｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｏｓｉｔｉｏｎ在０....

图５３维纵向和横向冲击波应力分布图Ｆｉｇ．５Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌａｎｄｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅ

１３４北京理工大学学报第３９卷图５３维纵向和横向冲击波应力分布图Ｆｉｇ．５Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌａｎｄｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ加的情况与２维计算结果一致．绕射冲击波在防弹插板与人体间隙的对称线上反射后的超....

本文编号：3945160