輕武器典型殺傷元與靶標(biāo)相互作用仿真及評(píng)估研究.pdf

1、現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，輕武器得到了大量使用，即使在未來海陸空一體化聯(lián)合作戰(zhàn)的戰(zhàn)場(chǎng)上，輕武器仍將是不可或缺的武器。槍彈是現(xiàn)代輕武器最基本的殺傷元，主要功能是殺傷人員等有生目標(biāo)。有效地仿真和評(píng)估輕武器殺傷元?dú)?yīng)對(duì)戰(zhàn)傷救治以及槍彈性能優(yōu)化具有重要的指導(dǎo)意義。目前，國內(nèi)在殺傷元與靶標(biāo)相互作用的基礎(chǔ)理論、實(shí)驗(yàn)、仿真和效能評(píng)估方法的研究及相關(guān)平臺(tái)建設(shè)方面還有較大不足，無法滿足槍彈迅速發(fā)展的需求。因此，開展輕武器殺傷元?dú)?yīng)仿真和評(píng)估系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)及相關(guān)關(guān)

2、鍵技術(shù)的研究具有重要意義。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　為降低利用有限元方法仿真分析殺傷元與靶標(biāo)相互作用的專業(yè)性要求，提高用戶建模與仿真的效率，開展了基于Visual Basic和APDL的殺傷元侵徹明膠的參數(shù)化建模方法研究，并基于該方法分析了殺傷元參數(shù)對(duì)殺傷效應(yīng)的影響。
　　理論研究了步槍彈在侵徹明膠過程中有效接觸面積的變化，通過引入面積分離率的概念和彈頭長(zhǎng)徑比的影響，提出了阻力系數(shù)、升力系數(shù)與翻轉(zhuǎn)角的關(guān)系式，進(jìn)而建立了基于

3、關(guān)系式的步槍彈侵徹明膠的運(yùn)動(dòng)方程?？紤]彈體姿態(tài)與彈頭能量釋放的關(guān)系，基于明膠中步槍彈運(yùn)動(dòng)方程建立了明膠瞬時(shí)空腔運(yùn)動(dòng)模型。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)值仿真結(jié)果對(duì)新建立的關(guān)系式和運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　基于人體橫斷面切片圖像數(shù)據(jù)集CVH，構(gòu)建了三維人體體素模型，結(jié)合傷道重建方法、損傷評(píng)估準(zhǔn)則和人體損傷評(píng)估算法，建立了數(shù)字化人體損傷模型，可用于定量評(píng)估人體被殺傷元擊中后的創(chuàng)傷嚴(yán)重程度和組織器官損傷引起的戰(zhàn)士戰(zhàn)斗力喪失情況。以人體體素模型為模擬靶

4、標(biāo)，提出了基于數(shù)字化人體損傷模型的殺傷元?dú)茉u(píng)估方法。此外，將本體技術(shù)引入到了人體損傷評(píng)估領(lǐng)域，結(jié)合SWRL規(guī)則和Jess推理，提出了一種基于知識(shí)的人體損傷評(píng)估方法。通過算例驗(yàn)證了上述方法和模型的可行性和有效性。
　　為快速準(zhǔn)確地從殺傷效應(yīng)研究的歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)中得到隱藏的知識(shí)，提出了基于數(shù)據(jù)挖掘的殺傷效應(yīng)預(yù)測(cè)方法，建立了基于K-Means聚類和模糊關(guān)聯(lián)規(guī)則的挖掘算法模型。利用該方法對(duì)不同殺傷元侵徹肥皂的關(guān)聯(lián)規(guī)則進(jìn)行了挖掘，并對(duì)強(qiáng)