Page 70 - 《爆炸与冲击》2026年第3期

第 46 卷 罗 贤，等： 一种新型胸部物理模型的设计及冲击响应分析 第 7 期

15 000

2.0 mm 1.0 mm
1 500 0.5 mm 0.5 mm
1.0 mm 2.0 mm
10 000
1 000
Force/N Force/N

5 000
500

0 0
0.5 1.0 1.5 2.0 0.2 0.4 0.6
Time/ms Time/ms
(a) 29.0 m/s (b) 61.0 m/s
图 5 不同网格尺寸下 SIR-X 弹丸刚性壁冲击的力-时间曲线对比
Fig. 5 Comparison of force-time curves of SIR-X projectiles impacting a rigid wall
with different mesh sizes

表 10 不同网格尺寸下 SIR-X 弹丸刚性墙冲击的峰值力及相对差异
Table 10 Peak force and relative difference of SIR-X projectile impacting
a rigid wall with different mesh sizes
−1
冲击速度/(m·s ) 网格尺寸/mm 峰值载荷/N 相对差异/%
2.0 1 441.067 −3.12
29.0 1.0 1 485.636 0
0.5 1 522.777 2.51
2.0 13 545.99 −2.14
61.0 1.0 13 822.44 0
0.5 14 098.89 2.03
注：相对差异以1.0 mm网格尺寸对应的峰值载荷为基准计算。

20.0
12.5 1.0 mm 1.0 mm
0.5 mm 17.5 0.5 mm
10.0 2.0 mm 15.0 2.0 mm
Displacement/mm 7.5 Displacement/mm 12.5
10.0
5.0
7.5
2.5 5.0
2.5
0 0.5 1.0 1.5 2.0 0 0.5 1.0 1.5 2.0
Time/ms Time/ms
(a) 56.0 m/s (b) 86.5 m/s

图 6 56.0、86.5 m/s 冲击速度下不同网格尺寸的胸壁位移-时间曲线
Fig. 6 Chest wall displacement-time histories at the impact velocities of 56.0 and 86.5 m/s for different mesh sizes
综合来看，所选网格划分在关键验证工况下已达到收敛状态，实验与仿真之间的最大差异主要来源

于材料非均匀性、冲击点微小偏差以及实验与仿真在波传播路径上的差异，而非网格划分不足，从而验
证了数值仿真方法的可靠性。

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