随着头盔防护能力和弹道武器杀伤能力的不断提升,弹道侵彻头盔所造成的非贯穿性损伤也日益显著。论文首先开展了凯夫拉材料以及树脂基凯夫拉层合板侵彻实验的研究,研究了凯夫拉材料在弹丸侵彻过程中的力学特性,结果表明初始状态是否具有变形余量对防弹材料的防弹性能产生了重要的影响,当叠层凯夫拉具有变形余量时对弹丸的防侵彻能力会有明显的提升。同时,通过实验表明树脂基凯夫拉层合板对于弹丸侵彻的作用非常显著,较同等厚度的叠层凯夫拉材料防弹效果更好。在此基础上,建立了头盔-头-颈部的有限元仿真模型,利用LS-DYNA软件进行了仿真,分析研究了凯夫拉头盔受到钝性冲击时头盔、衬垫、头模等部分的动态响应特性以及能量的耗散规律。仿真结果表明,在弹丸对凯夫拉头盔的非贯穿性侵彻过程中,弹丸的初始动能大部分转化为头盔的动能和内能。最后,分析了不同入射参数对弹丸钝击凯夫拉头盔时能量耗散规律的影响。在入射速度不变的情况下,改变弹丸侵彻头盔入射角进行仿真,结果表明当入射速度不变时,弹丸入射角的变化会对弹丸能量的耗散规律产生较大影响,入射角减小,弹丸初始动能转化为头盔、衬垫等各部件动能和变形能的比例升高。在入射角度不变的情况下,改变弹丸的入射速度进行仿真,结果表明随着弹丸速度的增加,弹丸动能转换为头盔动能和变形能的比例不断上升,在达到一定入射速度时,弹丸动能转换为头盔动能和变形能的比例趋于稳定。