非侵彻条件下猪体和明胶靶内压力衰减试验研究 被引量：10

1

作者 曾鑫 周克栋 +4 位作者 赫雷 金永喜 崔海林 王浩圣 李兵仓 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期96-99,114,共5页

为研究某小口径弹丸非侵彻条件下机体内的压力传递,采用压力动态采集系统,通过某小口径弹丸以不同撞击速度对长白猪和明胶靶标进行非侵彻防护射击试验,得到了靶内不同位置处的压力值。试验结果表明:弹丸速度越大,靶内产生的压力峰值越高... 为研究某小口径弹丸非侵彻条件下机体内的压力传递,采用压力动态采集系统,通过某小口径弹丸以不同撞击速度对长白猪和明胶靶标进行非侵彻防护射击试验,得到了靶内不同位置处的压力值。试验结果表明:弹丸速度越大,靶内产生的压力峰值越高,且压力峰值随距撞击点距离呈指数衰减;长白猪体内的压力衰减速度大于明胶靶标中的压力衰减速度;皮肤的吸能能力与撞击速度有很大的关系。该试验结果对伤员的救治、建立损伤标准及枪弹设计改型具有重要意义。 展开更多

关键词 防护 压力衰减 非侵彻 明胶靶标 长白猪 试验研究

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基于瞬时空腔效应的明胶靶标与肌肉目标等效性研究 被引量：10

2

作者 金永喜 买瑞敏 +4 位作者 张敬敏 周克栋 曾鑫 崔海林 袁瑞 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期935-939,共5页

明胶靶标作为肌肉目标模拟物被广泛应用于瞬时空腔效应相关理论和实验研究,建立明胶靶标与肌肉目标瞬时空腔效应的等效关系,对明胶靶标的推广应用具有重要意义。分析了瞬时空腔形成的物理过程,找出了影响瞬时空腔尺寸的主要物理参数;利... 明胶靶标作为肌肉目标模拟物被广泛应用于瞬时空腔效应相关理论和实验研究,建立明胶靶标与肌肉目标瞬时空腔效应的等效关系,对明胶靶标的推广应用具有重要意义。分析了瞬时空腔形成的物理过程,找出了影响瞬时空腔尺寸的主要物理参数;利用相似理论推导出瞬时空腔效应的相似准则方程,并基于不同靶标实验数据求解出方程系数,从而建立了明胶靶标与肌肉目标的空腔效应等效模型;通过球形破片侵彻猪后腿的实验验证了该等效模型的准确性,模型预测的最大瞬时空腔直径与实验相对误差小于4.0%. 展开更多

关键词 兵器科学与技术 明胶 肌肉 瞬时空腔 相似理论

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多目标优化算法在弹头侵彻明胶运动模拟中的应用 被引量：2

3

作者 莫根林 金永喜 +1 位作者 李忠新 吴志林 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1404-1411,共8页

为使弹道模型更好地模拟弹头侵彻明胶的运动规律,从而有助于揭示弹头对人体组织的致伤机理,以弹头水平位移、竖直位移、侧向位移、俯仰角以及偏航角理论值的均方根误差作为目标函数组,以弹头的待定初始运动参数和弹道模型的待定力学系... 为使弹道模型更好地模拟弹头侵彻明胶的运动规律,从而有助于揭示弹头对人体组织的致伤机理,以弹头水平位移、竖直位移、侧向位移、俯仰角以及偏航角理论值的均方根误差作为目标函数组,以弹头的待定初始运动参数和弹道模型的待定力学系数作为优化变量,通过Gamultiobj多目标遗传算法获得了的优化变量的Pareto解集,并通过TOPSIS综合分析方法获得了Pareto解集的最优解。研究结果表明该方法能够快速获得可信性较强的最优解,使最优解能较好地模拟7.62 mm步枪弹侵彻明胶的运动过程。 展开更多

关键词 多目标优化 步枪弹 明胶 侵彻

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钢球侵彻不同靶标的相似性分析 被引量：1

4

作者 曾鑫 周克栋 +2 位作者 赫雷 金永喜 崔海林 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2016年第4期150-153,共4页

为研究相同弹丸侵彻不同靶标所造成损伤之间的相似性,以钢球侵彻明胶造成的瞬时空腔的最大直径为研究对象,基于相似理论推导出瞬时空腔最大直径的相似准则方程,利用钢球侵彻明胶的实验数据求解出准则方程的系数和指数,最后通过钢球侵彻... 为研究相同弹丸侵彻不同靶标所造成损伤之间的相似性,以钢球侵彻明胶造成的瞬时空腔的最大直径为研究对象,基于相似理论推导出瞬时空腔最大直径的相似准则方程,利用钢球侵彻明胶的实验数据求解出准则方程的系数和指数,最后通过钢球侵彻猪后腿实验验证了所得到的准则方程可用于不同靶标之间的相似性分析,并具有准确性和合理性。 展开更多

关键词 爆炸力学 相似理论 瞬时空腔 准则方程 创伤弹道

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低侵彻步枪弹翻滚破碎机理研究 被引量：4

5

作者 金永喜 陈波 +3 位作者 张敬敏 王舒 崔海林 谭仲于 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1221-1226,共6页

通过分析侵彻深度控制的基本原理,建立弹头在软质目标内的翻滚运动模型,揭示弹头离心力破碎的物理机制;采用数值仿真方法,研究与明确影响弹头翻滚破碎的主要因素;通过实验揭示低侵彻步枪弹在明胶靶标中的翻滚破碎过程。研究结果表明:步... 通过分析侵彻深度控制的基本原理,建立弹头在软质目标内的翻滚运动模型,揭示弹头离心力破碎的物理机制;采用数值仿真方法,研究与明确影响弹头翻滚破碎的主要因素;通过实验揭示低侵彻步枪弹在明胶靶标中的翻滚破碎过程。研究结果表明:步枪弹弹头翻滚产生的离心力可使弹头壳产生破碎,且弹头质心位置是影响弹头翻滚状态的重要因素,可采用调整质心位置的方法来控制弹头的翻滚状态,并结合提高弹头着速、减小弹头壳厚度、降低弹头壳强度等技术措施,能够将侵彻深度比制式结构步枪弹降低1/2,达到低侵彻杀伤的效果。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 步枪弹 失稳翻滚 离心力 破碎 低侵彻

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步枪弹对带软硬复合防护明胶靶标的侵彻机制研究 被引量：11

6

作者 韩瑞国 金永喜 +2 位作者 卢海涛 王舒 王建中 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1995-2004,共10页

为研究步枪弹对带软硬复合防护明胶靶标的侵彻机制,采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立步枪弹侵彻复合靶标的数值模型。通过该模型模拟了侵彻过程中的钝性冲击现象和明胶瞬态响应,并进行了试验验证。研究结果表明:步枪弹侵彻陶瓷板过... 为研究步枪弹对带软硬复合防护明胶靶标的侵彻机制,采用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立步枪弹侵彻复合靶标的数值模型。通过该模型模拟了侵彻过程中的钝性冲击现象和明胶瞬态响应,并进行了试验验证。研究结果表明:步枪弹侵彻陶瓷板过程中消耗了弹头大部分能量;明胶内瞬时空腔呈现椭球形基本形态,空腔最大凹陷深度和膨胀速度分别为25.6mm和35.7m/s;压力波在明胶内以球面波形式向外传播,在弹着点处峰值压力最大,且压力幅值随着传播距离的增大而不断减小;弹头速度先有一段明显的下降过程,而加速度绝对值则先增大,随后它们都逐渐衰减至0m/s和0m/s2;陶瓷板的破坏主要是由拉应力和压应力的反复作用造成的;数值计算结果与试验结果的一致性较好,验证了数值模拟模型的准确性。 展开更多

关键词 步枪弹 侵彻 软硬复合防护 钝性损伤 明胶靶标

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超高分子量聚乙烯纤维防护机理研究综述 被引量：11

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作者 莫根林 刘静 +1 位作者 金永喜 闫文敏 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第10期23-28,共6页

超高分子量聚乙烯纤维具有密度低、力学性能高的优点,在防弹衣领域获得了广泛应用。本文综述了人们就该纤维、该纤维的单向布以及其复合材料靶板的力学性能开展的大量实验研究、理论研究和数值模拟研究,从不同角度揭示了该纤维的力学特... 超高分子量聚乙烯纤维具有密度低、力学性能高的优点,在防弹衣领域获得了广泛应用。本文综述了人们就该纤维、该纤维的单向布以及其复合材料靶板的力学性能开展的大量实验研究、理论研究和数值模拟研究,从不同角度揭示了该纤维的力学特性;在超高分子量聚乙烯纤维及复合材料靶板的本构模型和破坏准则方面,尚需考虑材料的应变率效应和复杂应力状态的影响,才能进一步揭示该纤维的防护机理,指导超高分子量聚乙烯防护靶板的优化设计。 展开更多

关键词 超高分子量聚乙烯 纤维 单向布 复合靶板 防护 力学特性

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斜孔结构装甲设计及抗弹性能研究 被引量：3

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作者 彭吉祥 崔天宁 +2 位作者 金永喜 闫文敏 秦庆华 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期893-901,共9页

设计了一种斜孔结构装甲,利用有限元方法研究高速弹体冲击下斜孔结构装甲的弹道力学行为,重点分析孔倾角对孔结构装甲不同典型弹着点侵彻破坏的影响。计算结果表明:弹着点位于孔结构中心(弹着点Ⅰ)时,斜孔结构设计导致弹体发生了严重侵... 设计了一种斜孔结构装甲,利用有限元方法研究高速弹体冲击下斜孔结构装甲的弹道力学行为,重点分析孔倾角对孔结构装甲不同典型弹着点侵彻破坏的影响。计算结果表明:弹着点位于孔结构中心(弹着点Ⅰ)时,斜孔结构设计导致弹体发生了严重侵蚀、偏航以及折断,有效降低了弹体的侵彻速度,使孔结构中心不再是最薄弱部位;随着孔倾角的增加,位于倾斜孔洞上方的弹着点Ⅱ-1和Ⅲ-1所对应斜孔结构装甲的防护能力逐渐降低,而其余位置的防护能力逐渐提高;孔倾角为45°的斜孔结构装甲具有较优的抗弹性能。 展开更多

关键词 孔结构装甲 斜孔 侵彻 破坏 数值模拟

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枪弹穿甲后效破片对典型防弹衣侵彻毁伤特性试验研究 被引量：5

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作者 闫文敏 王光华 +3 位作者 金永喜 王舒 许啸 田野 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2378-2384,共7页

为研究枪弹穿甲后效破片对有防护人员的杀伤作用效能,采用一种易碎钨合金弹芯材料的穿甲枪弹、10 mm厚均质钢板和典型聚乙烯(PE)复合材料防弹衣,进行穿甲后效试验。分析穿甲后效破片的质量分布和飞散规律,以及两种不同速度弹头穿甲后效... 为研究枪弹穿甲后效破片对有防护人员的杀伤作用效能,采用一种易碎钨合金弹芯材料的穿甲枪弹、10 mm厚均质钢板和典型聚乙烯(PE)复合材料防弹衣,进行穿甲后效试验。分析穿甲后效破片的质量分布和飞散规律,以及两种不同速度弹头穿甲后效破片对防弹衣的侵彻毁伤效果。研究结果表明:枪弹穿甲后效破片的质量分布范围较大,后效破片在距离防护钢板1. 4 m处的散布半径为21. 3 cm;枪弹穿甲形成的不规则后效破片对PE防弹衣各纤维层的破坏模式以剪切破坏为主,纤维材料在发生剪切破坏的同时,伴有纤维材料的熔融、灼烧破坏;在后效破片密集作用区,各侵彻孔间的边界相互交叉产生撕裂破坏,形成了相互连通的大破口,且大破口周围产生纤维撕裂扩展,能够加剧破坏程度。 展开更多

关键词 枪弹 穿甲后效破片 防弹衣 侵彻毁伤特性 聚乙烯复合材料

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水下爆炸冲击波对有生目标的一种致伤评估模型 被引量：2

10

作者 覃彬 王舒 +1 位作者 金永喜 马育敏 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期71-75,共5页

建立水下冲击致伤模型对评估水下人员目标伤亡率、目标防护、评估武器杀伤能力与改进装备等具有重要意义。从水下爆炸冲击波对有生目标的致伤机理出发,结合模拟反蛙人弹药的水下爆炸实验,分析超压、冲量与能量密度等物理量用于有生目标... 建立水下冲击致伤模型对评估水下人员目标伤亡率、目标防护、评估武器杀伤能力与改进装备等具有重要意义。从水下爆炸冲击波对有生目标的致伤机理出发,结合模拟反蛙人弹药的水下爆炸实验,分析超压、冲量与能量密度等物理量用于有生目标致伤评估的优点与不足。提出了用有效冲量I_e替代冲量I作为评估参量的基本思路和方法。基于生物水下爆冲伤实验数据,分析了冲击波参量与致伤失能概率的关系,给出了有效冲量目标50%失能的有效冲量阈值:232.276 Pa/s.在此基础上,建立了基于波尔兹曼函数描述的"冲量-失能水平"致伤评估模型。所建立的评估模型具有实用性。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 水下爆炸 冲击波 有生目标 致伤评估模型

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步枪弹高速侵彻弹道明胶数值分析 被引量：1

11

作者 董方栋 买瑞敏 金永喜 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期96-101,共6页

步枪弹侵彻软组织目标过程中的翻滚和破碎效应对终点杀伤效果具有显著影响。为了揭示步枪弹侵彻明胶的运动规律和断裂机制,采用非线性动力学分析软件ANSYS-LSDYNA对步枪弹侵彻明胶的作用过程进行了数值模拟。通过与试验回收弹头比较可知... 步枪弹侵彻软组织目标过程中的翻滚和破碎效应对终点杀伤效果具有显著影响。为了揭示步枪弹侵彻明胶的运动规律和断裂机制,采用非线性动力学分析软件ANSYS-LSDYNA对步枪弹侵彻明胶的作用过程进行了数值模拟。通过与试验回收弹头比较可知,数值方法可真实再现弹头在明胶中的变形断裂行为。研究结果表明,基于刚体假设的弹头运动模型无法准确模拟发生变形的断裂弹头在明胶中的运动规律,基于节点分离的拉格朗日算法可准确模拟弹头断裂过程中铅芯的破碎飞散。弹头的断裂过程是损伤自变形后由被甲受拉伸一侧外表面向内表面和受压一侧传播的过程,辊沟和膛线划痕对弹头的断裂过程具有重要影响,初始裂痕出现在辊沟处,与被甲母线成一角度,并沿辊沟和膛线划痕传播扩展。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 创伤弹道学 步枪弹 弹道明胶 断裂过程

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