Numerical examination of the influence of headrest use on the body of a soldier in a vehicle loaded with a 25 kg side load

• Autorzy: Barnat W.

Warianty tytułu

PL

Numeryczne badanie wpływu zastosowania zagłówka na ciało żołnierza znajdującego się w pojeździe obciążonym ładunkiem bocznym 25 kg

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Problematyka odporności udarowej załóg pojazdów specjalnych jest opisywana w wielu artykułach i dokumentach standaryzacyjnych. Publikacje te głównie dotyczą małych wielkości ładunków wybuchowych oddziałujących na pojazd. W przypadku dużych ładunków, o wielkości od 25 do 1000 kg, literatura tematu jest bardzo uboga. Istniejące pozycje literaturowe odnoszą się do oddziaływania ładunku umieszczonego pod kołem lub kadłubem pojazdu. W pracy przedstawiono wpływ wielkości ładunku 25 kg umieszczonego z boku pojazdu na organizm żołnierza znajdującego się w nim. Przedsięwzięcie to zrealizowano za pomocą analizy numerycznej układu mechanicznego pojazd-wybuch. Wybuch został zamodelowany funkcją CONWEP. Numeryczną analizę przeprowadzono przy użyciu oprogramowania LS-DYNA. Pojazd został opisany elementami Lagrange’a. W artykule przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych elementów struktury nośnej wozu bojowego obciążonej udarem wygenerowanym przez eksplozję dużego ładunku wybuchowego umieszczonego z boku w odległości 5 m od burty pojazdu na wysokości 1 m. Zastosowana metoda nie pozwala na uwzględnienie zjawisk Macha zachodzących podczas odbicia fali od podłoża.

EN

The issue of specialist vehicle crews’ impulse resistance is described in many articles and standardization documents. These publications concern mainly explosives of smaller size. In case of sizeable explosives between 25 and 1000 kg, specialist literature is very poor. In most cases, the existing literature presents the influence of an explosive placed under the vehicle’s wheel or body. The following paper focuses on the influence of a 25 kg charge placed on the side of the vehicle on the organism of a soldier staying inside. In this paper the numerical analysis results of the vehicle−explosion mechanical system have been presented. The explosion has1 been modeled using the CONWEP function. The numerical analysis has been carried out in LS-DYNA software. The vehicle has been described by Lagrange elements. The article presents results of numerical calculations for the elements of a combat vehicle’s bearing structure charged with an impact generated by an explosion of a big charge placed to the side of the vehicle, at the distance of 5 m from the sideboard, at the height of 1 m. Unfortunately, the method used does not allow for taking into account the phenomena occurring as a result of the wave reflecting off the ground.

Słowa kluczowe

PL

pojazd specjalny; wybuch boczny; analiza MES

EN

specialist vehicle; explosion; vehicle movement; FEM analysis

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 17, no. 4
• Strony: 513--518
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Barnat W.

• Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej Wojskowa Akademia Techniczna ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• 1. AEP-55, Volume 2 for mine threat (Edition 1). Procedure for evaluating the procetion level of logistic and light armoured vehicles, NATO/PfP Unclassified publication 2006.AEP 55, Wydawnictwo NATO,
• 2. Barnat W. Badania symulacyjne pojazdów wojskowych. Wydawnictwo Wojskowego Instytutu Techniki Inżynieryjnej we Wrocławiu 2014; 241-269.
• 3. Barnat W. Numerical and experimental investigation on internal membrane pressure wave inside sealed structure. Bulletin of the Polish Academy of Sciences – Technical Sciences 2013; 61, 3; 613-621
• 4. Barnat W. Wybrane zagadnienia ochrony życia i zdrowia załóg pojazdów przed wybuchem. Military Rok 2011.
• 5. Barnat W., Nawrat A. The influence the location of large charge on behaviour special vehicles SHIBA and AV (Armoured Vehicle). Studies in Systems, Decision and Control 2, Innovative Control Systems for Tracked Vehicle Platforms, Aleksander M. Nawrat (ed.). Wyd. Springer 2014.
• 6. Grzegorzewski J. Przyśpieszenia, przeciążenia, nieważkość. Wydawnictwo MON 1964.
• 7. Krzystała E., Kciuk S., Mężyk A. Identyfikacja zagrożeń załogi pojazdów specjalnych podczas wybuchu, Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji 2012.
• 8. LS DYNA MANUAL 2010.
• 9. Patrick L., Kroell C., Mertz H. Forces on the human body in simulated crashes. Proceedings of the 9th Stapp Car Crash Conference. Society of Automotive Engineers. Warrendale 1965.
• 10 Kopczyński A., Rusiński E., Bezpieczeństwo bierne, pochłanianie energii przez profile cienkościenne. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2010.
• 11. Test Methodology for Protection of Vehicle Occupants against Anti-Vehicular Landmine Effects. Wydawnictwo RTO/NATO 2007.
• 12. Tejszerska D. Świtoński E., Gzik M. Biomechanika narządu ruchu człowieka. Instytut Technologii Eksploatacji PIB 2011.
• 13. Wieremieew. J. Miny wczoraj i jutro. Wydawnictwo Współczesna Szkoła Mińsk 2008.
• 14. Baskin T.W., Holcomb J.B., Bombs, mines, blast, fragmentation, and thermobaric mechanisms of injury, [in] Mahoney F.P., Ryan J.P., Brooks A.J., Schwab C.W.(ed.): Ballistic trauma. A practical guide. Secondo edition, ©2005 Springer-Verlag London Limited, 45-66.
• 15. Jamroziak K., Kosobudzki M., Ptak J., Assessment of the comfort of passenger transport in special purpose vehicles. Ekspolatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2013,15(1): 25-30.
• 16. Rusiński E., Koziołek S., Jamroziak K., Quality assurance method for the design and manufacturing process of armoured vehicles.Ekspolatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2009; 3(43): 70-77.
• 17. Pryor J.P., Cotton B., Neck Injury. [in] Mahoney F.P., Ryan J.P., Brooks A.J., Schwab C.W.(ed.): Ballistic trauma. A practical guide. Secondo edition, ©2005 Springer-Verlag London Limited, 209-240.