【摘要】：图7.29 mm手枪弹的结构图将Roberts所用的软质防弹衣模型和手枪弹以及本书建立的人体躯干模型用于破片损伤模型的验证。表7.2Kevlar材料参数图7.3显示了由本书计算和Roberts得到的心脏前部中心点处的压力曲线。可以看出本书的结果与Roberts的研究结果大致吻合,因此,本书建立的防弹衣后钝性损伤模型是合理的。图7.3数值模拟结果与Roberts得到的心脏压力的比较
为验证破片损伤模型的准确性,基于Roberts等的手枪弹钝性损伤实验和数值模拟研究,采用北约制9 mm手枪弹,并以430 m/s的初速度射击美国司法研究院研制的厚度为10.82 mm的Ⅲa级Kevlar软质防弹衣。手枪弹弹头为卵形铅芯、铜被甲,直径为9.03 mm,长度为15.51 mm,质量为7.45 g,结构如图7.2所示。
图7.2 9 mm手枪弹的结构图
将Roberts所用的软质防弹衣模型和手枪弹以及本书建立的人体躯干模型用于破片损伤模型的验证。软质防弹衣采用*MAT_COMPOSITE_DAMAGE材料模型和Chang-Chang准则,材料参数如表7.2所示。人体躯干模型材料参数参考表5.2的数据(与Roberts数值模拟所用的材料参数相同)。
表7.2 Kevlar材料参数(www.xing528.com)
图7.3显示了由本书计算和Roberts得到的心脏前部中心点处的压力曲线。本书得到的心脏压力峰值为0.886 MPa,而Roberts得到的心脏压力峰值的实验值和模拟值分别为0.841 MPa和0.743 MPa,与本书结果的相对误差分别为5.1%和19.2%。可以看出本书的结果与Roberts的研究结果大致吻合,因此,本书建立的防弹衣后钝性损伤模型是合理的。但由于人体研究的难重复性,本书结果与Roberts的结果仍存在一定的误差,这是由人体躯干几何模型、防弹衣几何模型和测量点的差异性所造成的。
图7.3 数值模拟结果与Roberts得到的心脏压力的比较
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