如何测量齿距偏差及致伤能力评价方法分析

创伤弹道学的基本理论认为，能量传递时造成有生目标杀伤的主要原因：在单位时间内传递给目标的能量越大，即能量传递率越高，则目标损伤越严重。

在实际的试验中，某一点的超压、冲量都较为容易测量，但能量是分布在某一个区域内，测量尚有难度。但能量与冲量具有相关性，且对于水介质来说，其完全塑性的本构决定了冲击波能量以微元的体变能密度存在，水介质则有σ1＝σ2＝σ3＝σm＝-P 的各向压力均等特性，其中P 为通过传感器测得的压力值。则在某一t 时刻整个波阵面（按照球面计算）扰动区域的总能量为

离散化取值可得到

即只要知道在某个时间点上压力P 随半径r 的分布，即压力场特性，便可计算冲击传递给目标的能量。但即使采用多个传感器，也不能保证完全反映整个压力场，且水下冲击波并非理想的球面波，因此在做推算时必须作假定及简化。

由球面波传播、衰减的模型可知，某一脉冲以球面传播时，有即只要知道脉冲在r＝a位置的幅值，就可推导出脉冲传播至任意半径r 位置上的幅值。在假定冲击波传播速度不变，且每一个复杂波形可看成若干个脉冲波形叠加时，任一时刻空间域的波形可通过某一点的时域波形进行换算。

假定距离爆炸源r＝a 处放置了传感器并测得如图1 所示的波形，即t0 时刻波阵面传播至r＝a 处，而tn 时刻波阵面则传播至r＝c·tn 处，因此有P（a，t0）·a＝P（c·tn，tn）·c·tn；t0+Δt 时刻的压力幅值则对应了r＝c·（tn-Δt）位置上的压力，因此有

图1　水下冲击波实测压力波形(www.xing528.com)

在t＝tn 时刻，整个应力波场的总能量为半径[0，c·tn ]区域内体积变形能的总和，即

进行积分区域变换可得到

在此需注意，在半径方向上从0 积分至c·tn，变换到时间域上是从t0+tn 反向积分至t0，因此原来的积分因子dr 经过变换为c·d（-t），从而有

上式与南京理工大学的苏华、陈网桦等在做水下冲击波研究中提出的爆源比冲击波能Es 的计算公式具有相同的形式［6］。与冲量的定义对比可以发现，波阵面能量在数值上与P2 在时间上的积分呈正相关，即与冲量也呈现正相关。

综上分析可得到如下结论：水下冲击波的冲量与波阵面能量呈现正相关，均反映了冲击波对目标传递能量并造成破坏能力的大小，因此用于评价冲击波的致伤能力都是合理的，只是做量化划分时数量可能不同。