Modelado mediante elementos finitos del impacto en elementos de protección personal fabricados con materiales compuestos

Abstract

Este trabajo se basa en la simulación numérica de impactos balísticos sobre un modelo de elementos finitos compuesto por un casco de combate y una cabeza humana. El objetivo del trabajo es evaluar la respuesta de un casco de combate de aramida y de los tejidos vivos de la cabeza humana ante diferentes condiciones de impacto balístico. Para simular el impacto se emplea un módulo de cálculo explícito con integración directa y se obtiene la respuesta cinemática de los cuerpos involucrados y la energía absorbida por éstos, así como otros parámetros ingenieriles. El modelo numérico de cabeza humana se obtiene a partir de la segmentación de imagen médica, y se valida mediante la recreación de ensayos experimentales obtenidos de la literatura. De esta manera es posible aportar sugerencias para el diseño y la metodología de aceptación de los cascos de combate actuales de manera que garanticen una protección y unas prestaciones requeridas.