枪弹伤是战争和反恐冲突中人员所面临的主要威胁,防弹衣的使用能够有效减少枪弹造成的贯穿性损伤。尽管手枪弹被阻挡不能穿透人体组织,但仍有部分能量通过防弹衣传递到人体,造成胸腹部靶器官损伤,这一现象被称为“防弹衣后钝击伤”(Behind Armor Blunt Trauma, BABT)。BABT发生时人体靶标的力学响应是研究钝击伤力学机制、进行伤情预测和防护具性能评估的重要依据。本文针对手枪弹对带防弹衣人体躯干靶标的钝击作用进行建模和仿真研究。本文建立了手枪弹、防弹衣和人体躯干的有限元模型,手枪弹有限元模型采用六面体网格划分,赋予了弹塑性材料模型。防弹衣有限元模型采用了壳单元分层的建模方法,并赋予带损伤的复合材料模型。人体躯干包含皮肤和肌肉、纵膈、胸骨、软骨、肋骨、脊柱、心脏、肺脏、肝脏和胃的有限元模型是从三维CT扫描标准化人体出发建立的,采用四面体网格划分,并对皮肤和肌肉、纵膈、器官赋予粘弹性材料模型,骨架赋予线弹性材料模型。对手枪弹非贯穿弹道侵彻作用下防弹衣的破坏形态进行数值模拟。研究结果表明,基于防弹衣有限元模型的数值模拟结果的破坏形貌与实验现象基本一致,超高分子量聚乙烯纤维复合材料具有优异的抗弹性能,验证了本文建立的防弹衣有限元模型和数值模拟方法能对复合材料抗弹性能和弹道冲击形态进行有效预测和评估。本文进行了手枪弹对带防弹衣的人体躯干靶标钝击作用的数值模拟,通过和实验结果进行对比分析,验证了计算结果的合理性,得到了防弹衣、皮肤、骨架和器官等效应力场和压力场的演化规律,并对各测量位置进行了数据分析,揭示了手枪弹对人体躯干靶标的瞬态作用过程和人体躯干靶标的动力响应特性。本文建立的模型可以作为钝击伤研究的理论模型,用于防护具性能和钝击伤分析与评估。