抗冲地砖对立姿舰员的冲击防护效能分析

利用八自由度集总参数模型描述立姿舰员的生物动力学响应并预测其受损趋势,应用非线性质量-弹簧及阻尼模型模拟多孔结构的微惯性、刚度及粘性效应。定义最大抛离速度比及最大甲板反力比评价抗冲地砖的防护效果,讨论了抗冲地砖的无量纲临界屈曲力水平、粘性效应对其人员防护效果的影响,给出了人员抗冲用抗冲地砖应遵循的一般设计原则。

低密度金属泡沫人员抗冲地砖效能分析

为分析铺设在舱室甲板上的用以吸收从甲板传递到人体的水下爆炸冲击能量的低密度泡沫金属地砖,建立了五自由度人体模型,并利用刚塑性本构模型模拟地砖的冲击响应。利用所建立的理论模型,对地砖材料及几何特性在不同冲击输入下的人员防护效果进行细致的分析,并给出人员抗冲击设计的一些准则。

基于假人冲击响应评估抗冲地砖防护性能试验研究

由于水下爆炸在极短时间内产生的巨大冲击加速度会致舰船人员严重损伤、而新型抗冲击地砖通过橡胶材料可吸收冲击能量、降低舰员脚底部载荷,用双波冲击机模拟3种典型冲击强度,用国际标准假人作为试验载体,记录冲击过程中假人主要部位的冲击响应,并对试验结果进行分析、评估。结果表明,舰员抗冲击地砖具有较好的抗冲击防护作用,可衰减60%以上冲击载荷,能有效降低舰员冲击损伤程度。

舰员抗冲击地砖动力学分析

抗冲击地砖具有超弹性大孔隙率蜂窝薄壁结构。建立抗冲击地砖的周期性薄壁结构单胞模型,进行冲击响应分析。结果表明,抗冲击地砖在压缩过程中具有明显的应变平台期,能够在一定载荷范围内提供足够的支撑刚度;在载荷强度达到一定值时,该结构能够被迅速压溃,产生瞬态大变形而吸收冲击能量。因此,抗冲击地砖是一种理想的舰员冲击防护手段。