枪弹冲击下新型防弹头盔质量对颈椎损伤影响

• 作者: 李桂兵 毛征宇 王威 蔡志华
• 来源期刊: 医用生物力学
• 学科: 医学
• 关键词: 防弹头盔 有限元分析 颈椎损伤 头盔质量
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 339-345
• 页数: 7页
• 分类号: R318.01
• 语种: 中文
• DOI: 10.16156/j.1004-7220.2019.04.001

摘要

目的 建立有效的头颈部及防弹头盔有限元模型,研究枪弹冲击不同质量防弹头盔时颈部的生物力学响应.方法 通过在头盔本体(1.24 kg)增加附件均布质量2 kg,并加载手枪弹以450 m/s速度从正面、侧面、顶部冲击防弹头盔,获得人体颈椎的力学响应.结果 受到冲击时,颈椎应力远大于颅骨应力.枪弹冲击防弹头盔时,相比头部,颈椎为易受伤部位,其中椎骨C3所受应力最大.不考虑增加附件质量时,子弹从正面、侧面、顶部方向冲击头盔时,侧面冲击对颈椎伤害最大,相比其他方向冲击最大应力约增加2.58％;同时正面冲击对头部损伤最大,应力约增加59.4％.考虑附件质量时,头盔质量越大对颈椎的损伤越严重.头盔质量从1.24 kg增加到3.24 kg,顶部冲击对颈椎的损伤最大,其应力相比其他方向冲击增加12.98％.结论 在设计防弹头盔时应考虑其轻量化,研究结果为防弹头盔设计提供科学参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	毛征宇		50	208	9.0	12.0
2	蔡志华		13	41	4.0	6.0
3	王威		5	9	1.0	3.0
4	李桂兵		3	0	0.0	0.0