防弹衣是防护装备的一种,对防止外界杀伤元损伤身体,免遭倾侧性,贯穿性和致命性的伤害起着重要作用,但仍然避免不了间接性损伤,即非贯穿性损伤。文章通过有限元前处理软件Hypermesh建立了7.62mm手枪弹、陶瓷复合防弹衣及人体胸腔部分组织结构(包括胸骨、心脏、肺脏)的复合模型,并对模型进行合理简化、网格划分以及材料设定,最终完成手枪弹钝击防弹衣后人体胸腔组织的力学效应研究。通过研究手枪弹单独侵彻复合防弹衣的仿真过程,揭示了陶瓷复合防弹衣的防弹机理,以及陶瓷靶板与PE靶板相互作用的协同机理,并得出枪弹在侵彻复合防弹衣过程中弹丸的速度、加速度和能量的变化规律。文章利用医学软件Mimics20.0对人体胸腔CT扫描数据进行三维重建,并研究胸腔结构组织(包括胸骨、心脏、肺脏),并进行合理简化,通过有限元仿真研究胸骨、心脏和肺脏的力学响应,最终得出胸腔各组织加速度以及压力的变化曲线。通过赋予弹丸不同的初速度(包括360m/s、420m/s、450m/s)对胸腔部分组织的受力情况进行分析研究,得出胸腔部分组织在不同速度条件下的加速度和应力的变化曲线,同时对复合防弹衣的防弹效果和人体胸腔受力情况进行了分析评价。揭示了防弹衣、人体胸骨、心脏与肺脏的加速度和压力的演化规律,为研究非贯穿性损伤机理,以及防护装备的防护性能提供理论模型。