温垚珂
- 作品数：45 被引量：118H指数：6
- 供职机构：南京理工大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国防基础科研计划国防科技重点实验室基金更多>>
- 相关领域：兵器科学与技术理学一般工业技术医药卫生更多>>
- 球形破片高速侵彻明胶靶标的数值模拟被引量：13
- 2012年
- 针对钢球高速侵彻明胶的数值模拟问题,进行了实验研究.在对实验现象及结果的观察与分析的基础上,为建立合理的数值模型和验证数值方法的可行性与准确性提供了评判标准.采用Lagrange,ALE和SPH-Lagrange耦合算法分别对钢球高速侵彻明胶的动力学过程进行了模拟.从建模方法、计算效率、数值结果精度和实验现象再现程度等方面对比分析了3种数值算法之间的差异和优缺点.对比结果表明:针对钢球高速侵彻明胶的数值模拟问题Lagrange算法的计算精度和计算效率最高;如果计算过程中的网格畸变经常造成数值求解终止等问题,则可以考虑采用ALE算法;SPH算法不适用于求解该问题.
- 温垚珂徐诚陈爱军史晓宁
- 关键词：侵彻数值模拟
- 高应变率下弹道明胶的本构模型研究被引量：6
- 2014年
- 为了更好地进行枪弹和破片终点效应的数值模拟工作,综述了弹道明胶物理性质的实验研究现状;分析了应变率相关超弹性本构模型和流体弹塑性本构模型的特点,结合相关实验数据推导得到了弹道明胶的状态方程系数;进行了球形杀伤元高速侵彻弹道明胶的实验,并建立了对应的有限元模型;两种不同本构模型得到的数值结果与实验数据的对比表明,在高应变率下流体弹塑性本构模型能更好地模拟弹道明胶响应。弹道明胶虽然是一种应变率敏感材料,但在高应变率下由高压导致的材料可压缩性占主导,其物理响应可以用一定形式的动载本构关系(流体弹塑性本构)予以近似。
- 温垚珂徐诚陈爱军
- 关键词：应变率数值模拟
- 手枪弹侵彻软防护人体胸部靶标的数值模拟被引量：9
- 2018年
- 采用显示有限元法对9 mm铅芯手枪弹侵彻软防护人体靶标的过程进行了数值模拟,分析侵彻过程中的典型现象与人体靶标的动态响应。数值分析表明:手枪弹被严重磨损与镦粗,软防护侵彻层为7层;弹着点在心脏部位时,人体靶标内部,肋骨的最大应力为178.3 MPa,左肺的最大应力为0.231 MPa,右肺的最大应力为0.363 MPa,心脏的最大应力为0.055 9 MPa。
- 唐刘建温垚珂徐诚宋焦
- 关键词：手枪弹应力
- 手枪弹对人体胸部模拟靶标的侵彻机理研究被引量：2
- 2022年
- 在创伤弹道学研究中,用来模拟人体材料特性的弹道明胶靶标只考虑了肌肉组织,忽略了人体各种形状硬质骨骼对杀伤效应的影响。本文基于标准人体数据构建了一个包含人体胸廓结构的简化模型,进行9 mm钢芯手枪弹侵彻该模型的数值模拟,获得靶标内瞬时空腔、软组织及骨骼的应力等杀伤效应特征量。结果表明,30μs时弹丸侵彻胸骨,胸骨前表面中心出现最大约93.93 MPa的应力。150~240μs胸骨弹着点处的应力传导到中间3条肋骨前端上,应力大小为20~40 MPa。645~750μs阶段弹丸侵彻脊椎骨,脊椎骨上的应力从弹着点处向脊椎骨两端扩散,骨骼上的应力为40~90 MPa。2790μs时胸骨和脊椎骨上的应力显著下降,肋骨上产生20~65 MPa的应力。该研究结果可为枪伤救治和损伤评估提供参考。
- 张俊斌黄雪鹰李子轩温垚珂闫文敏张凯
- 关键词：手枪弹创伤弹道学杀伤效应
- 基于翻转课堂的“自动武器动力学”课程设计与教学改革
- 2020年
- "自动武器动力学"是自动武器专业的基础课程,是一门理论性与实践性极强的课程。由于课程难度较大,该文针对传统教学方式存在的不足,采用翻转课堂教学方式,围绕"线上教学+线下教学+现场学习"的混合教学模式,进行"自动武器动力学"课程设计及教学方法改革的探讨,以期通过教学改革激发学生的学习兴趣,加深学生对专业知识的理解和掌握,培养学生科学思维和创新能力。
- 王亚平曹岩枫温垚珂
- 关键词：教学改革
- 新型9mm威力增强型手枪弹杀伤效应研究
- 介绍Introduction现有9mm全金属被甲手枪弹对无防护有生目标的杀伤效应不足,更无法穿透软质防弹衣。为了提升现有9mm手枪弹的杀伤威力,设计了三种方案的新型结构9mm手枪弹,分别开展了枪弹直接侵彻弹道明胶和侵彻有...
- 温垚珂闫文敏董方栋王博
- 关键词：手枪弹杀伤效应
- 典型7.62 mm狙击弹对有生目标的杀伤效应被引量：1
- 2024年
- 为了研究典型7.62 mm狙击弹在不同距离上对有生目标造成的杀伤效应,采用自适应光滑流体动力学方法(Adaptive Smoothed Particle Hydrodynamics,ASPH)构建数值计算模型,获得不同距离上该弹丸对弹道明胶造成的瞬时空腔尺寸,并与相应实验结果进行验证;基于自主开发的人体易损性评估软件,获得该狙击弹在200 m、400 m和800 m上命中人体胸部时可能造成的损伤严重度。研究结果表明:ASPH方法兼顾了计算精度和计算效率,适用于求解侵彻大变形问题;相同侵彻速度下攻角大的弹丸在明胶中翻滚更早,受到的加速度作用力更大,靶标厚度对弹丸运动过程和杀伤效果也有着重要影响;2°攻角下,射击距离为200 m时造成的瞬时空腔直径分别为400 m和800 m时的1.14倍和1.44倍;2°攻角下,7.62 mm狙击弹200 m时侵彻初始阶段加速度峰值分别为400 m和800 m时的1.63倍和3.8倍;基于人体易损性评估软件,当射击距离分别为200 m、400 m和800 m时,命中人体胸部剑突右上方情况下造成的最大简明创伤评分分别为6(死亡)、5(危重伤)和4(严重),新损伤严重度评分分别为75、57和48,随着命中距离的增加,人员死亡概率从96.8%下降到60.3%。
- 袁瑞温垚珂刘东旭贾益宁聂伟晓夏海龙
- 步枪弹侵彻明胶靶标的数值模拟被引量：32
- 2013年
- 为更好揭示步枪弹与明胶的相互作用过程及作用机理,采用显式有限元方法对侵彻过程进行了数值模拟,通过与实验数据对比验证了模型的有效性和准确性。对弹头在明胶中的受力、明胶中等效应力分布及入射攻角对明胶创伤效应的影响进行了分析。数值结果表明:在窄伤道段明胶阻力增长缓慢,随着弹头的迅速翻滚明胶阻力急剧增长,并导致弹头破碎;明胶中的最大等效应力层始终分布在瞬时空腔的内壁,随着空腔膨胀其影响区域不断扩大,并导致空腔内壁的明胶单元破坏失效;攻角的微小变化对弹头在明胶中的翻滚位置及速度衰减规律影响较大,但随着攻角的增加这种影响逐渐减弱。
- 温垚珂徐诚陈爱军史晓宁
- 关键词：数值模拟明胶侵彻
- 手枪弹撞击戴防弹头盔人体头颈部靶标的钝击效应被引量：5
- 2022年
- 防弹头盔虽然能有效防御手枪弹的贯穿性杀伤,但是头盔的瞬态变形仍有可能对人体头部造成严重损伤。为研究头盔致头部钝击伤,采用仿真软件Abaqus用户材料子程序VUMAT编写适用于模拟复合材料防弹头盔力学性能的渐进损伤本构模型,基于防弹头盔三维数字图像相关法试验结果验证了仿真模型的准确性;开展9 mm铅芯手枪弹以343 m/s的速度撞击佩戴防弹头盔人体头颈部靶标的数值模拟,获得头盔鼓包高度、颅骨应力、颅内压力和颈椎应力等钝击效应特征量。研究结果表明:头盔未佩戴在人体头部时,顶部弹着点处的瞬态最大鼓包高度可以达到27.7 mm;头盔佩戴在人体头部后,由于头部的支撑作用,弹着点处的头盔壳瞬态最大变形量减小为10.73 mm;钝击过程中颅骨上的最大应力达到46.97 MPa,并有单元失效,表明颅骨发生了凹陷性骨折;颅内压力最大值达到208.7 kPa,能够造成大脑等重要器官的中度损伤;各颈椎骨上均有较大应力;各椎间盘中心髓核处应力较大,C_(2)~C_(3)椎间盘上的应力最大,达到2.65 MPa。
- 沈周宇温垚珂闫文敏董方栋张俊斌李颖
- 关键词：防弹头盔手枪弹
- PASGT防弹头盔在手枪弹冲击下的防护性能被引量：5
- 2022年
- 新型防弹头盔虽然能有效减少手枪弹穿透性损伤,但头盔内表面变形(Back face deformation,BFD)仍有可能对人体头部造成损伤。为准确模拟防弹头盔受到子弹冲击时的瞬态力学响应,基于Abaqus的用户材料子程序VUMAT编写了适用于模拟复合材料防弹头盔力学性能的渐进损伤本构模型,建立了9 mm铅芯手枪弹以343 m/s侵彻PASGT芳纶防弹头盔的有限元模型,从头盔BFD曲线和内表面鼓包形态两方面验证了数值模拟的准确性。防弹头盔失效模式表明,头盔主要发生纤维拉伸、基体压缩和分层失效;子弹侵彻防弹头盔的过程中,头盔上的应力云图在初期呈现较为规则的菱形,然后再慢慢向四周扩散演化为圆形;子弹以三种不同入射角(30°、45°、60°)冲击头盔顶部时均出现了跳弹,反跳后的速度分别为72.9 m/s、165.5 m/s和240.1 m/s。最后采用钝性准则对头盔内表面变形可能造成的颅骨骨折概率进行了估算。
- 罗小豪温垚珂闫文敏张俊斌曹岩枫董方栋黄雪鹰
- 关键词：防弹头盔手枪弹有限元模型侵彻
