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

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.

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.