防弹装甲背板变形测量中传统接触式方法与3D扫描非接触式方法的对比研究

《Scientific Reports》：Comparative analysis of manual and 3D scanning methods for backface deformation on anatomically complex surfaces

　　

摘要

本研究对比了传统方法和一种新方法在防弹装甲测试中测量背板变形的应用。传统方法依据ASTM E3068–20标准定义，使用带有深度规的桥式量具，测量过程中深度规会与背板指示材料直接接触；而新方法则采用Artec Eva手持式结构光3D扫描仪和Geomagic Control X软件获取数字化非接触式测量数据。弹道测试在一具佩戴软质中性防弹装甲的、符合解剖学特征的女性Roma Plastilina No. 1黏土模型人身上进行。使用9毫米鲁格FMJ RN弹药，分别向三个解剖部位施加冲击：剑突、乳房下区和上内侧胸部。结果显示，两种测量方法在总体差异上无统计学显著差异，但方法间的一致性随解剖部位不同而变化。手动测量在乳房下区（该区域变形较不均匀）倾向于得出更深的变形深度，表明复杂表面几何形状会影响不同方法之间的测量差异。