手枪弹钝性冲击下人体躯干的力学响应

为了研究防弹衣后钝性伤的产生机制和人体躯干的力学响应,建立了由皮肤、肌肉、横膈膜、内脏器官和骨骼组成的人体躯干模型。基于ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,模拟初速度为515 m/s的手枪弹对带复合防弹结构的人体躯干的钝性损伤过程,并验证防弹衣后钝性伤模型的有效性。结果表明,复合防弹结构能抵抗手枪弹的射击而不被击穿,但手枪弹能量仍通过复合防弹结构传递给人体躯干,从而造成人体组织器官的损伤,并且组织器官与弹着点之间的距离决定了组织器官的力学响应参数。皮肤凹陷深度为4. 98 mm,胸壁最大向内运动速度为6. 42 m/s,基于《警用防弹衣》标准和Axelsson损伤模型得到人体躯干的损伤分别为无伤和轻伤-中伤,则现有防弹衣性能评价标准无法准确评估防弹衣的防护性能。