爆炸冲击作用时间差对盆骨和腰椎的损伤研究*
2021-01-26周云波张进成苏逸飞孙晓旺
爆炸与冲击 2021年1期
罗 鸣,周云波,张进成,张 明,苏逸飞,孙晓旺
(南京理工大学,江苏 南京 210094)
在现代战争中,随着地雷和简易爆炸装置的频繁使用,作战人员的伤亡情况逐年增加。过去很长一段时间里,在面对这些威胁时,研发人员的注意力都集中在车辆本身的装甲上,很少关注乘员的问题[1]。数据统计显示,乘员小腿胫骨、盆骨以及脊柱是比较容易受伤的部位[2],这是乘员受到严重的垂向冲击造成的。当爆炸品在车辆底部爆炸后,传递给车体的冲击加速度经过防雷组件的衰减后通过车身底甲板和地板作用于乘员腿部和座椅安装点,威胁乘员安全。近年来,以减振、阻隔冲击为机理的防雷座椅的出现为作战人员提供了进一步的保护,该座椅中的吸能缓冲元件在爆炸冲击过程中通过材料和结构的能量吸收行为能够有效降低乘员受伤的风险。
由于防雷座椅显著的防护效果,各国学者开始从吸能缓冲元件和座椅结构设计、综合数值模拟分析及优化设计、乘员伤害评估和座椅试验评价等方面展开深入研究。George[3]结合乘员损伤标准试验研究了防雷座椅气囊坐垫的设计对地雷爆炸中乘员所受冲击的衰减;Ala 等[4]研究了以铝管的动态轴向破碎为主要吸能机制的防雷座椅在爆炸冲击环境下的乘员生存能力;Kumar 等[5]将跌落试验台和爆炸工况联系起来,以座椅垂直冲击试验台模拟爆炸冲击环境,并对跌落环境下预测乘员损伤时降阶模型的精度评估做了研究;……
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