內容簡介
近年來,軍事、採礦、爆破等領域的重大爆炸事故不斷發生,給社會生產生活造成了巨大威脅和傷害。爆炸對人體毀傷效應的評估對於戰傷救治、人員防護效能評估等均具有十分重要的意義。《爆炸毀傷與防護數值模擬研究》著重闡述爆炸事故中重要的兩類毀傷元、衝擊波和破片,單獨及聯合作用於人體的毀傷機理和防護方法。以人體數位化模型為基礎,建立生物損傷效應的數位化仿真評估模型,以物理致傷因素的載入為途徑,組織器官對物理致傷因素的耐受程度為損傷判定依據,對人體毀傷效應進行評估。《爆炸毀傷與防護數值模擬研究》可供從事爆炸事故分析、彈藥毀傷效應研究的科研人員和工程技術人員學習和參考。
圖書目錄
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 爆炸對人體損傷的研究對象和目的
1.3 爆炸對人體損傷的研究現狀
1.3.1 衝擊波對人體的損傷
1.3.2 破片對人體的損傷
1.3.3 衝擊波和破片對人體的聯合損傷
1.3.4 人體有限元模型
1.4 爆炸對人體損傷的研究方法
1.4.1 理論分析
1.4.2 實驗研究
1.4.3 數值模擬
第2章 爆炸及其作用
2.1 爆炸分類
2.1.1 物理爆炸
2.1.2 化學爆炸
2.1.3 核爆炸
2.2 爆炸的特徵及對人體的損傷類型
2.2.1 爆炸特徵
2.2.2 爆炸損傷類型
2.3 空氣中爆炸衝擊波
2.3.1 機械波
2.3.2 衝擊波的主要特徵
2.3.3 衝擊波與聲波的異同
2.3.4 衝擊波對人體的損傷機理
2.3.5 空氣衝擊波的形成與傳播
2.4 空氣衝擊波的爆炸相似律與參數計算
2.4.1 量綱理論基礎知識
2.4.2 爆炸相似律
2.4.3 空氣衝擊波參數的理論分析
2.4.4 空氣衝擊波參數的工程計算
2.5 彈丸爆炸破片及對人體的損傷
2.5.1 破片的主要特徵
2.5.2 破片對人體的損傷機理
2.5.3 彈丸破片的形成
2.5.4 破片初速
2.5.5 破片對人體的損傷
第3章 爆炸損傷判定準則
3.1 損傷定級
3.1.1 簡明損傷定級
3.1.2 損傷嚴重度評分
3.1.3 修正創傷評分
3.1.4 創傷與損傷嚴重度評估
3.2 衝擊波對人體的損傷準則
3.2.1 超壓準則、衝量準則及超壓一衝量準則
3.2.2 B0wen損傷曲線
3.2.3 Stuhmiller損傷模型
3.2.4 Axelsson損傷模型
3.3 破片對人體的損傷判據
3.3.1 GJB 1160-1991鋼質球形破片對人員的殺傷判據
3.3.2 GJB 2936-1997鋼質自然破片對人員的殺傷判據
3.3.3 GJB 4808-1997(CJBz 20450-1997)小質量鋼質破產
對人員的殺傷判據
3.3.4 動能殺傷判據
3.3.5 比動能殺傷判據
3.3.6 質量、速度殺傷判據
3.3.7 分布密度殺傷判據
3.3.8 A-S殺傷判據
第4章 爆炸傷的實驗研究
4.1 非生物體模擬物和實驗動物的選擇
4.1.1 非生物體模擬物的選擇
4.1.2 實驗動物的選擇
4.2 衝擊波損傷實驗
4.2.1 激波管衝擊波損傷實驗
4.2.2 爆炸衝擊波損傷實驗
4.3 破片損傷實驗
4.3.1 實驗裝置
4.3.2 速度和壓力測量
4.3.3 實驗材料
4.3.4 實驗結果
第5章 人體有限元模型
5.1 人體幾何模型
5.2 人體有限元模型的建立
5.2.1 原始人體模型格式的轉換
5.2.2 人體軀幹模型的處理
5.2.3 將2D格線模型轉換為實體模型,並對其進行幾何
編輯
5.2.4 3D格線劃分及質量最佳化
5.3 人體軀幹材料模型及參數
5.4 人體衝擊波損傷數值模擬分析步驟
5.4.1 基於LS-PrePost軟體創建幾何模型
5.4.2 基於HyperMesh軟體進行前處理
5.4.3 基於ANSYS/LS-DYNA軟體進行計算求解
5.4.4 基於LJS-PrePost軟體進行後處理
第6章 衝擊波對人體損傷
6.1 衝擊波損傷模型
6.1.1 衝擊波損傷模型的建立
6.1.2 衝擊波損傷模型的驗證
6.2 衝擊波超壓和衝量對人體軀幹損傷程度的影響
6.2.1 不同藥量爆源的衝擊波超壓計算工況
6.2.2 入射衝擊波特徵參數
6.2.3 衝擊波壓力場分布
6.3 人體軀幹組織器官的力學回響
6.4 衝擊波對人體損傷的評估
6.4.1 衝擊波超壓準則
6.4.2 修正Bowen損傷曲線
6.4.3 Axelsson損傷模型
6.5 衝擊波對人體軀幹的損傷機理
第7章 破片對人體損傷
7.1 破片損傷模型
7.1.1 破片損傷模型的建立
7.1.2 破片損傷模型的驗證
7.2 破片對人體軀十的損傷
7.2.1 破片動能(速度)對人體軀幹損傷程度的影響
7.2.2 破片動能(質量)對人體軀幹損傷程度的影響
7.2.3 破片質量(速度)對人體軀幹損傷程度的影響
7.2.4 破片尺寸對人體軀幹損傷程度的影響
7.2.5 破片形狀對人體軀幹損傷程度的影響
7.2.6 破片命中部位對人體軀幹損傷程度的影響
7.2.7 手槍彈對人體軀幹損傷程度的影響
7.3 人體軀幹組織器官的力學回響
7.4 破片對人體軀幹的損傷機理
7.4.1 破片的直接損傷
7.4.2 瞬時空腔損傷效應
7.4.3 遠達效應
第8章 衝擊波和破片對人體軀幹的聯合損傷
8.1 衝擊波和破片聯合損傷模型
8.2 衝擊波和破片對人體軀幹的聯合損傷
8.2.1 衝擊波先於破片作用對人體軀幹損傷程度的影響
8.2.2 破片先於衝擊波作用對人體軀幹損傷程度的影響
8.2.3 衝擊波和破片同時作用對人體軀幹損傷程度的影響
8.3 不同衝擊波和破片作用次序下人體損傷的比較
8.4 衝擊波及破片單獨損傷與聯合損傷的比較
第9章 爆炸對人體損傷的防護
9.1 防爆服後鈍性損傷
9.1.1 防爆服後鈍性損傷模型
9.1.2 軟質防爆服的防爆性能
9.1.3 衝擊波對人體軀幹的鈍性衝擊過程
9.2 有無防爆服人體軀幹組織器官的力學回響
9.3 防彈衣後鈍性損傷
9.3.1 防彈衣後鈍性損傷模型
9.3.2 複合防彈結構的防彈性能
9.3.3 手槍彈對人體軀幹的鈍性衝擊過程
9.3.4 人體軀幹組織器官的力學回響
9.4 緩衝層對防彈衣後鈍性損傷的影響
參考文獻