弹体冲击载荷下头部损伤与防护研究进展

战场环境下士兵受到弹体(子弹、爆炸破片等)冲击的威胁,佩戴头盔不仅能防止头部产生贯穿伤,还能有效减轻头部损伤。文章聚焦弹体冲击载荷下头部损伤与防护热点问题,综述国内外科研团队在头部损伤方面采用的研究方法、弹体冲击载荷下的头部非贯穿伤机制和头部损伤评价标准。从定性评价到定量评价等方面总结了现有评价标准现状,评述了各类研究方法、损伤机制、评价标准的适用性与优缺点,并重点讨论了头盔防护性能等关键问题。最后,展望了未来战场环境下弹体冲击致头部损伤与防护方面存在的问题和发展趋势,综述内容可为战场士兵损伤评价及头盔防护研究提供理论依据。

直升机尾传动轴弹体冲击动力响应与失效破坏

直升机在低空作战时,尾传动轴易被地面高射枪弹击中产生弹击损伤。为获得弹体入射角度和速度对尾传动轴动力响应与失效破坏的影响,本文中建立了尾传动轴弹体冲击动力学有限元模型,结合实验验证了有限元模型的准确性,分析了弹体在不同入射角度和速度下尾传动轴的失效破坏规律,计算了弹体不同入射角度下尾传动轴凸面和凹面的临界穿透速度,得到了弹体入射角度、速度与2次冲击力峰值及其时间间隔函数变化关系,提出了一种弹体冲击参数估算方法。分析结果表明,尾传动轴的失效破坏形式呈向后翻转的花瓣型,射出孔损伤比射入孔更大;其凸面和凹面临界穿透速度随弹体入射角度的增大而增大,弹体速度远大于凸凹面临界穿透速度或正冲击时,弹道轨迹无明显偏转;冲击力峰值随弹体入射角度的增大而减小,随弹体速度的增大而增大,而2次冲击力峰值时间间隔随弹体入射角度的增大而增大,随弹体速度的增大而减小;基于2次冲击力峰值时间间隔和弹道轨迹路程能有效计算弹体冲击参数,误差在5%以内。这将为在线监测尾传动轴弹击状态提供参考依据,确保直升机在严酷战场中的安全飞行与任务执行。

混凝土板在弹体冲击下的响应试验与数值模拟

混凝土板在刚性弹体垂直冲击下，受到侵彻对击穿，本文用有限元数值模拟了这一过程，得到了弹体击穿靶板后的剩余速度，靶板被击穿后形成的开坑区和层裂区的大小以及靶板中未被破坏部分的应力应变值，并与实弹试验结果及其它分析方法得到的结果作了比较，都较接近。

弹体冲击混凝土局部破坏特征数值模拟

为研究弹体冲击混凝土构件形成的局部破坏特征,基于ANSYS/LS DYNA软件模拟了弹体以4种速度冲击混凝土的情况,采用Holmquist Johnson Cook(HJC)模型和以抗拉破坏为准则的单元失效较好地反映了混凝土在不同弹体速度时的正面成坑、背面震塌及裂纹发展等现象,并对各个冲击过程进行了分析。数值模拟结果与理论分析结果吻合,符合人们对弹体冲击混凝土局部破坏特征的一般认识。

界面摩擦影响弹体冲击平纹织物过程的数值模拟

利用Ansys/ls-dyna模拟球形弹体分别冲击100 mm×100 mm单、双层织物的过程,通过对μ=0、0.3、0.5界面摩擦情况下弹体剩余速度的对比,从能量转移的角度对界面摩擦在冲击过程中所起的作用进行分析。模拟结果表明:不论单层织物还是双层织物,界面摩擦都会影响织物吸收冲击能量的能力;界面摩擦除使冲击过程中产生摩擦滑移能之外,更主要地是增加织物以纱线的动能与形变能的形式吸收的能量,从而提高织物吸收能量的能力;层数在织物对冲击能量的吸收上也有影响,层数增加一倍,织物的吸收能力也会增加将近一倍。

在冲击弹体作用下梁的反直观行为研究

用数值模拟方法,分析简支梁在弹体冲击下梁的反直观行为.研究了在跨中受弹体冲击引发反直观行为时,梁的位移时程曲线、最终变形模式、能量关系及引发反直观行为对应的弹体速度范围等特性.并探讨了弹体偏离梁的中点冲击时,对梁的反直观行为的影响.研究表明:不论弹体冲击梁的中点或偏离梁的中点冲击时,梁都会发生反直观行为,并具有许多共同的动力响应特点.

气弹式体外冲击波联合常规康复治疗对偏瘫肩痛的疗效评价

目的探讨气弹式体外冲击波联合常规康复治疗对偏瘫肩痛的疗效。方法采用随机数字表法将2018年1月—2019年12月该院收治的64例偏瘫肩痛患者进行分组,每组32例,常规治疗组给予常规康复治疗,联合治疗组给予常规康复治疗+气弹式体外冲击波治疗,对患者治疗前及治疗6周后的疼痛(VAS)评分、上肢运动功能(Fugl-Meyer)评分的变化及临床治疗总有效率、肩关节功能恢复优良率进行分析。结果治疗前,两组患者的VAS评分、Fugl-Meyer评分分别为(7.45±1.09)分、(7.61±1.17)分与(30.51±4.69)分、(30.94±4.91)分,差异无统计学意义(t=0.566、0.358,P=0.573、0.721);治疗6周后,联合治疗组的FuglMeyer评分与VAS评分分别为(56.78±5.47)分、(1.74±0.93)分,常规治疗组的评分分别为(42.08±4.51)分、(2.69±1.23)分,差异有统计学意义(t=11.729、3.485,P<0.05);联合治疗组临床治疗总有效率与肩关节功能恢复优良率分别为96.88%与96.88%,明显高于常规治疗组的71.88%与68.75%,差异有统计学意义(χ^(2)=7.585、8.892,P=0.006、0.003)。结论气弹式体外冲击波联合常规康复治疗对偏瘫肩痛具有良好疗效。

冲击矿压的静动叠加失稳机制和发生模式

基于静动叠加冲击矿压的黏弹脆性体突变模型和黏弹性介质中震动波的传播规律,研究了煤体静动叠加冲击失稳机制,结合实例分析了静动叠加冲击矿压的2种基本发生模式:高静载低动载模式和高静载高动载模式,讨论了震动波频率、结构弱面刚度等因素对震动波传递的影响。认为高静载低动载模式和高静载高动载模式能够揭示两类典型的冲击过程;震动动载形成的瞬时动应力增量与静载蠕变阶段的静应力叠加使煤体满足临界条件而发生冲击失稳;震动波传递不仅随弱面的力学性质劣化而弱化,且随震动波的物理特性变化如频率的增大和波幅的降低而弱化。研究结果能为冲击矿压监测和防治提供指导。