Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Experimental research of dynamic load affecting EOD personnel during explosion

Krzystała E., Kawlewski K., Kciuk S., Machoczek T., Rak Z.

Modelowanie Inżynierskie

|

2018

|

T. 38, nr 69

43--48

EN

The increasing threats of a terrorist attack by means of improvised loads make us look for answers to the question what destructive traits they can have for people. A way to find the answer to this question may be to study the impact of shockwave on people dealing with the neutralization of explosive devices. Neutralization and identification of this type of material are carried by specially trained pyrotechnicians, who are dressed in specialized protective bomb suits. The article presents the results of experimental research, which aimed at identifying the impact of shockwave on pyrotechnicians. As a part of the research, carried out in an interdisciplinary team of engineers and pyrotechnicians, 4 attempts of the TNT explosion were made and the acceleration of selected parts of the body as well as temperature were measured. During the research, two high-speed cameras, a thermal imaging camera and acceleration sensors were used as well. The sensors were mounted on the anthropomorphic dummy, thanks to which the levels of these parameters were determined for the head, pelvis and upper limb, generated by detonating 75, 200, 400 and 1000 grams of TNT. The innovative approach was to use a high-speed thermal imaging camera and attempt to determine the impact of the thermal burst of an explosion on a human being.

PL

Narastające zagrożenia zamachem terrorystycznym za pomocą ładunków improwizowanych skłania do poszukiwania odpowiedzi na pytanie, jakie cechy niszczące dla człowieka posiadają tego typu ładunki. Drogą do znalezienia odpowiedzi na to pytanie może być badanie wpływu oddziaływania fali uderzeniowej wybuchu na ludzi zajmujących się neutralizacją ładunków wybuchowych. Neutralizacją oraz identyfikowaniem rodzaju materiału na miejscu zdarzenia zajmują się specjalnie do tego celu wyszkoleni pirotechnicy, którzy ubrani są w specjalistyczne kombinezony ochronne. W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych, których celem była identyfikacja oddziaływania fali uderzeniowej wybuchu na pirotechników. W ramach badań, przeprowadzonych w interdyscyplinarnym zespole inżynierów oraz pirotechników przeprowadzono 4 próby eksplozji trotylu i dokonano pomiaru przyspieszenia wybranych części ciała oraz temperatury. W trakcie badań zastosowano dwie szybkie kamery, kamerę termowizyjną oraz czujniki przyspieszenia. Czujniki zamocowano na antropomorficznym manekinie, dzięki czemu określono poziomy tych parametrów w przypadku głowy, miednicy oraz kończyny górnej, wygenerowanych przez zdetonowanie 75, 200, 400 oraz 1000 gram trotylu. Nowatorskim podejściem było zastosowanie szybkiej kamery termowizyjnej i podjęcie próby określenia wpływu obciążenia termicznego wybuchu na człowieka.

2

Modern tendencies in the design of autonomous utility vehicles

Mężyk A., Czapla T., Klein W., Krzystała E., Gembalczyk G., Domagała D., Dudek O.

Journal of KONES

|

2015

|

Vol. 22, No. 1

227--234

EN

The article discusses the role of the modern approach to the design of autonomous utility vehicles. The study has been exemplified by a currently designed multi-purpose hybrid engineer vehicle. The article covers the application of modern hybrid drive and the suspension allowing for the regulation of the tension wheel. The drive system used in the described vehicle is a serial type. In contrast to the conventional solutions used so far in a similar vehicle, this system eliminate heavy and difficult parts to produce (e.g., gears) which allows to significant reduction of a vehicle's weight. The suspension system is based on the classical concept - with a torsional shafts. A movable tension wheel is an innovative element, which has been used in this suspension system. When the wheel is in the lower position the area of pressure increased so the force exerted on the ground is less. This option is useful in difficult, muddy off-road conditions. The Volvo Company wants to apply similar capabilities in their prototype diggers. In the article, the importance of the external appearance of the vehicle has been considered as well. A removable cab allows the remote control of the vehicle at any time and the same has been provided as an example of a modern solution concerning the external appearance of the vehicle.

3

The use of biomechanical index to estimate soldier’s level of threat

Mandla Ł., Krzystała E

Selected Engineering Problems

|

2014

|

nr 5

71--80

EN

The aim of the article was to characterize the biomechanical indicators for assessing the severity of the crew of special vehicles. Defined parameters affecting obtainable value of indicator, their the method of determining and interpretation. In addition, the author developed a original computer program to determine the biomechanical indicators. The examples of the results of the indicators obtained on the basis of experimental studies are presented as well.

4

Analysis of influence of shock wave blast pressure over human organism

Krzystała E., Kołodziej Ł.

Selected Engineering Problems

|

2013

|

nr 4

123--126

EN

In the article the topic of influence of shock wave pressure in an explosion over human body was presented. Within the thesis preliminary numerical simulations with the use of CONWEP method in Ls Dyna program was carried out, the aim of which was to appoint maximum pressure impulse dependent on the charge distance from the object, the method of explosion and the size of charge. Further on the contrastive analysis was carried out as for the achieved values of maximum pressure impulse for spherical and semi-spherical explosion.

5

Composite materials with the polymeric matrix applied to ballistic shields

Rojek M., Szymiczek M., Stabik J., Mężyk A., Jamroziak K., Krzystała E., Kurowski J.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2013

|

Vol. 63, nr 1

26--35

EN

Purpose: The purpose of the series of research is drawing up an alternative armour plate with the composite structure, which would be resistant to 7.62 and 5.56 caliber bullets fired from the weapons the Polish army is equipped with. Design/methodology/approach: The research embraced the composite materials with epoxy matrix reinforced with the fiberglass in the shape of mat or fabric, and steel mesh. Three sheets of epoxy-glass composite were made on which ceramic panels were glued. Findings: The result of the presented work is the assessment of the quality of examined samples. As a criterion was adopted the behaviour of the material under the shellfire, its defragmentation, puncture and destruction. Research limitations/implications: The research was limited to composite materials with the epoxy matrix and reinforcement of fiberglass in the form of mat or fabric. In the next stage of the research the application of aramid fibers reinforcement is planned. Practical implications: Practical implications Worked out the construction material systems make the basis for further analysis and optimization of materials applied as the alternative for heavy army vehicles. Such application enables the minimization of the weight of a vehicle. Originality/value: Paper presents innovative composites polymer materials applied for ballistic protection of lightweight armed vehicles.

6

Analiza zagrożenia załogi w wyniku wybuchu ładunku pod kołowym pojazdem opancerzonym

Krzystała E., Mężyk A., Kciuk S.

Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. T. Kościuszki

|

2011

|

Nr 1

145-154

PL

Zapewnienie odpowiedniej ochrony przeciwminowej załogi staje się podstawowym celem nowoczesnych konstrukcji pojazdów wojskowych. Istotą rozwoju metod i środków ochrony przeciwminowej jest identyfikacja wpływu oddziaływania fali uderzeniowej wybuchu na konstrukcję pojazdu oraz jego załogę. Informacje na temat przeciążeń pochodzących od oddziaływania wybuchu min lądowych na człowieka są trudno dostępne lub niewystarczająco szczegółowe. Podstawą do ich pozyskiwania staje się prowadzenie badań eksperymentalnych oraz modelowych. W artykule zaprezentowano podstawowe problemy i zagrożenia załogi w wyniku eksplozji min lądowych oraz IED stosowanych jako zasadnicze środki walki w obecnych konfliktach zbrojnych. Na podstawie badań literatury określono części ciała załogi najbardziej narażone na impulsowe wymuszenia wynikające z oddziaływania fali uderzeniowej wybuchu na pojazdy specjalne. Ponadto, zaprezentowano metodykę oraz przykładowe wyniki badań eksperymentalnych identyfikujących wpływ wymuszeń impulsowych na załogę w charakterystycznych antropometrycznych punktach ciała. Przedstawiono również kryteria oceny urazów oraz poziomu zagrożenia załogi w wyniku eksplozji ładunków wybuchowych pod pojazdem. Celem tak kompleksowej analizy wpływu fali uderzeniowej wybuchu na pojazdy specjalne oraz ich załogę jest rozwój nowoczesnych i skutecznych środków ochrony.

EN

Provision of proper protection against landmines is a major aim of modern military vehicle designs. The point of developing the methods and means of countermine protection is to identify the shock wave impact on a vehicle construction and its crew. Information on overload coming from landmine explosions on a person are strictly confidential or not detailed enough. The basis to obtain them is to carry out experimental and numerical tests. This article presents basic issues and threats to crews as a result of landmine, IED or EFP explosions carried out by terrorists. The literature published has helped the authors to identify the main parts of body prone to the impulse load of a shock wave explosion on a wheeled military vehicle. The methodology and sample results of experimental tests identifying the shock wave load on a vehicle and its crew in a characteristic anthropometrics points of body are presented as well. Injury criteria and crew threat levels resulting from explosive load under a vehicle and its close area are outlined. The aim of such a complex analysis of shock wave load over wheeled military vehicles and their crews is the development of modern and effective protection devices.

7

Analiza oddziaływania wybuchu na kołowe pojazdy specjalne i ich załogi

Krzystała E., Mężyk A., Kciuk S.

Szybkobieżne Pojazdy Gąsienicowe

|

2011

|

nr 2 (28)

99--110

PL

W artykule przedstawiono analizę oddziaływania fali uderzeniowej wybuchu na konstrukcje kołowych pojazdów wojskowych. Przedstawiono wymagania stawiane współczesnym pojazdom opancerzonym, dokonano analizy uszkodzeń pojazdów na skutek wybuchu min lądowych oraz improwizowanych urządzeń wybuchowych (IED), ponadto scharakteryzowano mechanizmy powodujące te uszkodzenia a w szczególności urazy załogi. Przedstawiono również metodykę badań oraz przykładowe wyniki poligonowych badań doświadczalnych, a następnie sformułowano wnioski do przeprowadzenia dalszych badań eksperymentalno-numerycznych.

EN

In the article an analysis of shock wave load on a structure of wheeled military vehicles and their crew was performed. Requirements for the modern armoured vehicles as well as an analysis of vehicles damages as a result from landmine blast and improvised explosive devises are characterized. Moreover methodology and example results of an experimental research identifying shock wave load onto vehicle and its crew are presented as well. This article presents example results of a military training ground research as well as conclusions for the future experimental – numerical researches.

8

Analiza parametrów fali uderzeniowej wybuchu wyznaczanych empirycznie i z wykorzystaniem ultraszybkiej kamery optycznej

Saska P., Krzystała E., Czmochowski J.

Modelowanie Inżynierskie

|

2011

|

T. 11, nr 42

385-393

PL

Zasadniczymi parametrami charakterystyki fali uderzeniowej wybuchu, wpływającymi na powstawanie zagrożeń dla otoczenia oraz określającymi jej mechaniczne oddziaływanie, są: impuls nadciśnienia i nadciśnienie fali uderzeniowej. Dodatkowymi parametrami są także prędkość przemieszczania się czoła fali uderzeniowej, gęstość i temperatura produktów wybuchu. Wielkość wymienionych charakterystyk zależy między innymi od masy ładunku wybuchowego, jego kształtu, właściwości fizykochemicznych oraz miejsca ustawienia i sposobu detonacji. Obecnie istnieje szereg metod wyznaczania charakterystyk fali podmuchowej, zarówno analitycznych, doświadczalnych oraz numerycznych. Ze względu na wciąż rosnącą liczbę ofiar ponoszonych przez wojska NATO, spowodowanych eksplozją ładunków wybuchowych, badania w tym kierunku zintensyfikowano. W artykule, na podstawie zależności empirycznych, oszacowano nadciśnienie i impuls nadciśnienia fali uderzeniowej wybuchu generowany przez detonację ładunku o masie kilku kilogramów TNT, umieszczonego w gruncie pod pojazdem. Ponadto przeprowadzono analizę prędkości czoła fali uderzeniowej wybuchu na podstawie zarejestrowanego obrazu za pomocą ultraszybkiej kamery optycznej podczas kontrolowanego wybuchu ładunku pod pojazdem.

EN

The essential shock wave characteristics are pressure impulse and overpressure of a shock wave. They influence a threat formation for the surrounding. Additional parameters are shock wave front velocity, density as well as temperature of explosion products. The scale of a parameter mentioned above depends on a charge mass, its shape, physical properties, place of arrangement and a way of detonation as well. Currently there exists a number of methods which allow to determine characteristics of a blast wave. These are analytical, experimental as well as numerical methods. To decrease a great number of causalities among NATO soldiers, caused through explosion of charge, research in this discipline was intensified. In the article, based on an empirical dependency, the overpressure and shock wave overpressure impulse of a few kilograms charge blast is estimated. The TNT charge was situated under the vehicle. Moreover shock wave front velocity was analyzed based on registered image from the high - speed camera. The movie was registered during controlled explosion under the vehicle.

9

An analysis of an explosive shock wave impact onto military vehicles of contemporary warfare

Saska P., Krzystała E., Mężyk A.

Journal of KONES

|

2011

|

Vol. 18, No. 1

515-524

EN

Landmines and improvised explosive devices (IED) are the basic weapon used by the rebels against the Coalition forces in Afghanistan and Iraq. It is estimated that about 50% of the casualties (wounded and killed) among the soldiers from the US and other countries participating in both conflicts are caused by explosive charge. Introduction of vehicles providing proper protection of the crew against an explosive shock wave generated by a detonation of mines and improvised explosive devices into the arsenal has become one of the priorities of modernization of armed forceps. The parameters critical to the emerging of a hazard for the surrounding includes the overpressure impulse and the shock wave overpressure. The problem of defining the parameters of an explosive shock wave generated after detonation of charges of various mass, shape and physical-chemical properties is a subject of studies at much scientific institution. The gained quantitative data are not, however, published in public reports, thus a need of performing one’s own experimental and numeric research arise. The goal of these studies is to find solutions increasing soldier’s safety at the battlefield. The paper presents an analysis of impact of a shock wave onto structures of military vehicle. Furthermore, methods of experimental definition of explosion shock wave parameters were presented and conclusions for the needs of further experimental-numerical studies were formulated.

10

Ochrona przeciwminowa załogi pojazdów specjanych

Krzystała E

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2010

|

z. 4

289--294

PL

W artykule zaprezentowano wprowadzenie do zagadnienia ochrony przeciwminowej załogi w pojazdach specjalnych. Scharakteryzowano zagrożenia wynikające z oddziaływania fali uderzeniowej wybuchu na załogę pojazdów opancerzonych, przedstawiono tendencje rozwojowe w szczególności wewnętrznych środków ochrony przeciwminowej oraz przedstawiono założenia do dalszych badań eksperymentalno - numerycznych.

EN

In the article an introduction to the issue of the protection of the occupants in the military vehicle is presented. Threat of the occupants which is caused by the shock wave of mine blast, developmental tendency, especially of the internal mine protection devices and assumption to the next experimental - numerical researches are presented as well.