شبیه‌سازی برخورد 2 گلوله به استخوان ران در فواصل متفاوت با انرژی جنبشی متفاوت

در این پژوهش، اثر برخورد گلوله به استخوان ران انسان در فواصل مختلف و با انرژی جنبشی گوناگون به کمک شبیه‌سازی عددی بررسی شده است. با استفاده از مدل رفتاری جانسون-کوک و در نظر گرفتن ویژگی‌های ناهمسانگرد و ناهمگن استخوان، مدل سه‌بعدی استخوان ران از داده‌های سی‌تی‌اسکن استخراج شده و در نرم‌افزارهای میمیکس و آباکوس تحلیل شده است. گلوله با ساختار پوسته‌ای و مشخصات فیزیکی ثابت، با سرعت‌های اولیه متفاوت (450 و 70 متر بر ثانیه) و از دو فاصله‌ی مختلف (1.4 و 2.8 سانتی‌متر) شلیک شد. نتایج نشان داد که افزایش فاصله شلیک منجر به کاهش تنش و کرنش حاصله در استخوان شده و آسیب‌های پلاستیک و دائمی نیز کاهش یافته‌اند. حداکثر تنش ایجاد شده در تمامی مدل‌ها از حد تسلیم استخوان فراتر رفته و باعث شکست موضعی شده است. این نتایج نشان‌دهنده اهمیت فاصله و انرژی گلوله در شدت آسیب استخوانی بوده و می‌تواند در طراحی تجهیزات ایمنی و تحلیل رفتار بالستیک بافت سخت انسانی کاربرد داشته باشد.