一种金属防刺服的性能评价方法

本发明属于人员防护装备，尤其涉及一种金属防刺服的性能评价方法。

背景技术：

1、目前，由超薄金属板组成的柔性金属防刺服因其具备金属的强度和柔软的特性而不断发展应用，并且较柔性复合材料的生产成本更低。其中301不锈钢比其他金属材料具有优越的延展性、较高的机械强度、耐腐蚀性和更低的制造成本，因而被更多的应用于金属防刺服中。

2、现阶段金属防刺服研发主要依靠不断实验测试，来摸索满足性能要求的结构设计，缺乏设计理论与优化指导。设计和试验测试过程反复，消耗大量人力物力。随着对防刺服应用场景、防护等级的不断细分，此问题愈发明显，限制了金属防刺服的发展。

3、因此，本发明提供一种金属防刺服的性能评估方法。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种金属防刺服的性能评价方法，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种金属防刺服的性能评价方法，包括：

3、获取标准穿刺实验数据中的动能数据、防刺服层数数据和防刺服厚度数据；

4、基于所述动能数据、防刺服层数数据和防刺服厚度数据构建金属防刺服性能评估函数；

5、基于所述金属防刺服性能评估函数构建防刺服优化方案；

6、基于301不锈钢力学性能的弹性模量和拉伸强度，以及待评估不锈钢试样数据构建修正方案；

7、基于所述优化方案和所述修正方案构建金属防刺服性能评价模型，基于所述金属防刺服性能评价模型输出评估结果。

8、优选地，若金属防刺服的性能合格，则金属防刺服性能评估函数符合：

9、

10、其中，b1、b2、b3、b4为常数，b1＝3.52×10-4，b2＝-4.69×10-3，b3＝3.6×10-1，b4＝-8.5×10-1，t为防刺服厚度数据，e为动能数据，n为防刺服层数数据。

11、优选地，若金属防刺服的性能不合格，则金属防刺服性能评估函数符合：

12、

13、优选地，基于所述金属防刺服性能评估函数构建防刺服优化方案的过程包括：

14、若金属防刺服的性能合格，则逐步减小防刺服层数数据和防刺服厚度数据的值后再次进行性能评估，直至评估性能不合格，则确定该防护能级下最为轻量化的优化方案。

15、优选地，基于所述金属防刺服性能评估函数构建防刺服优化方案的过程还包括：

16、若金属防刺服性能不合格，则分别逐步增加防刺服层数数据和防刺服厚度数据的值，直至评估性能合格，则确定达到该防护能级的优化方案。

17、优选地，所述修正方案的表达式为：

18、

19、其中，t0为拉伸强度，y0为弹性模量，c为修正系数，max{}取极大值运算，yx为待评估的301不锈钢试样的力学性能参数弹性模量，tx为待评估的301不锈钢试样的力学性能参数拉伸强度。

20、优选地，所述金属防刺服性能评价模型通过设计参数输入、评估结果、优化方案、修正方案和可视化界面构成；

21、所述设计参数输入包括：期望的防护能级、层数、厚度、金属材料的力学性能。

22、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

23、本发明提供的一种金属防刺服的性能评估方法。基于标准化实验数据拟合综合考虑能量等级、金属板层数、厚度的评估函数，并以此形成了金属防刺服的性能评估、优化方案指导的评估系统。能够准确快速的评估金属防刺服设计的性能是否合格，并给出以防护性能或轻量化为目标的合理优化方案。可以克服金属防刺服设计缺乏理论指导的局限。

技术特征：

1.一种金属防刺服的性能评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的金属防刺服的性能评价方法，其特征在于，若金属防刺服的性能合格，则金属防刺服性能评估函数符合：

3.根据权利要求1所述的金属防刺服的性能评价方法，其特征在于，若金属防刺服的性能不合格，则金属防刺服性能评估函数符合：

4.根据权利要求2所述的金属防刺服的性能评价方法，其特征在于，基于所述金属防刺服性能评估函数构建防刺服优化方案的过程包括：

5.根据权利要求4所述的金属防刺服的性能评价方法，其特征在于，基于所述金属防刺服性能评估函数构建防刺服优化方案的过程还包括：

6.根据权利要求1所述的金属防刺服的性能评价方法，其特征在于，所述修正方案的表达式为：

7.根据权利要求1所述的金属防刺服的性能评价方法，其特征在于，所述金属防刺服性能评价模型通过设计参数输入、评估结果、优化方案、修正方案和可视化界面构成；

技术总结
本发明公开了一种金属防刺服的性能评价方法，属于人员防护装备技术领域，包括：获取标准穿刺实验数据中的动能数据、防刺服层数数据和防刺服厚度数据；基于所述动能数据、防刺服层数数据和防刺服厚度数据构建金属防刺服性能评估函数；基于所述金属防刺服性能评估函数构建防刺服优化方案；基于301不锈钢力学性能的弹性模量和拉伸强度，以及待评估不锈钢试样数据构建修正方案；基于所述优化方案和所述修正方案构建金属防刺服性能评价模型，基于所述金属防刺服性能评价模型输出评估结果。本发明能够准确快速的评估金属防刺服设计的性能是否合格，并给出以防护性能或轻量化为目标的合理优化方案。

技术研发人员：张宏,刘宇航,刘梦真,刘鹏,么新宇,黄广炎
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/10/31